Морфологические особенности поверхности иглоподобных кристаллитов алмаза
Российский научный фонд, 25-12-00068
Клещ В.И.1, Исмагилов Р.Р.1, Сапков И.В.1, Образцова Е.А.2, Лим Т.1, Логинов А.Б.1, Образцов А.Н.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия

Поступила в редакцию: 3 сентября 2026 г.
В окончательной редакции: 25 сентября 2026 г.
Принята к печати: 2 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 16 ноября 2026 г.
Исследованы особенности морфологии поверхности алмазных кристаллитов иглоподобной формы, полученных в результате термического окисления на воздухе поликристаллических алмазных пленок, выращенных методом газофазного химического осаждения. Морфология поверхности кристаллитов изучена с помощью просвечивающей и растровой электронной микроскопии. Проведены исследования алмазных игл методами комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции, а также выполнен анализ с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Обнаружено, что алмазные иглы представляют собой монокристаллы пирамидальной формы с базовой плоскостью, имеющей гладкую на атомарном уровне поверхность и кристаллографическую ориентацию (100). Установлено, что боковые грани имеют кристаллографическую ориентацию близкую к (110) и значительную шероховатость, вызванную отклонением от идеальной кристаллографической ориентации и образованием многочисленных центров вторичной нуклеации в процессе формирования при осаждении из газовой фазы. Показано, что нагрев полученных алмазных иглоподобных кристаллитов на воздухе при температуре 690 oС и длительности от 1 до 25 h приводит к уменьшению их длины и изменению морфологии их боковых граней, которое объясняется спонтанным фасетированием в результате термоактивированной поверхностной диффузии атомов. Ключевые слова: алмаз, химическое осаждение из газовой фазы, термическое окисление, фасетирование.
- А.Е. Воробьев, К.А. Воробьев. Наноалмазы. Мир науки, М. (2018). 161 с
- X. Wang, J. Xu, S. Ge, L. Zou, D. Sang, J. Fan, Q. Wang. APL Mater. 11, 9, 090603 (2023). DOI: 10.1063/5.0170145
- M. Kiss, T. Graziosi, A. Toros, T. Scharf, C. Santschi, O.J.F. Martin, N. Quack. Opt. Express 27, 21, 30371 (2019). DOI: 10.1364/OE.27.030371
- C. Misbah, O. Pierre-Louis, Y. Saito. Rev. Mod. Phys. 82, 1, 981 (2010). DOI: 10.1103/RevModPhys.82.981
- A.A. Stekolnikov, F. Bechstedt. Phys. Rev. B 72, 12, 125326 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.125326
- M. Wolfer, J. Biener, B.S. El-Dasher, M.M. Biener, A.V. Hamza, A. Kriele, C. Wild. Diam. Relat. Mater. 18, 5-8, 713 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2008.11.034
- Н.А. Феоктистов, С.А. Грудинкин, В.Г. Голубев, М.А. Баранов, К.В. Богданов, С.А. Кукушкин. ФТТ 57, 11, 2125 (2015)
- X. Li, J. Wei, J. Gao, Y. Wang, Y. Ma, P. An, S. Yu, K. Zheng. Coatings 16, 2, 218 (2026). DOI: 10.3390/coatings16020218
- V.I. Kleshch, A.S. Orekhov, A.E. Pishchulina, I.V. Sapkov, D.N. Khmelenin, A.B. Loginov, R.R. Ismagilov, A.N. Obraztsov. Carbon 221, 118936 (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.118936
- L. Arnoldi, M. Spies, J. Houard, I. Blum, A. Etienne, R. Ismagilov, A. Obraztsov, A. Vella. Appl. Phys. Lett. 112, 14, 143104 (2018). DOI: 10.1063/1.5019672
- Б.А. Логинов, В.А. Беспалов, А.Н. Образцов, А.Б. Логинов, В.Б. Логинов, Ю.В. Хрипунов, М.А. Щербина, Д.А. Севостьянова, Д.С. Богданова, Р.Г. Горбачев, К.Е. Кондратьева, М.А. Лебедева, А.А. Мульгин, Д.А. Шевченко. Наноиндустрия 17, 5, 248 (2024). DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.5.248.258
- A.N. Obraztsov, P.G. Kopylov, A.L. Chuvilin, N.V. Savenko. Diam. Relat. Mater. 18, 10, 1289 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2009.05.001
- A. Zolotukhin, P.G. Kopylov, R.R. Ismagilov, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 19, 7-9, 1007 (2010). DOI: 10.1016/j.diamond.2010.03.005
- A.A. Zolotukhin, M.A. Dolganov, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 37, 64 (2013). DOI: 10.1016/j.diamond.2013.04.003
- A.A. Zolotukhin, M.A. Dolganov, A.M. Alekseev, A.N. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 42, 15 (2014). DOI: 10.1016/j.diamond.2013.09.003
- А.М. Алексеев, Р.Р. Исмагилов, А.Н. Образцов. Кристаллография 65, 1, 152 (2020). DOI: 10.31857/S0023476120010026
- S.A. Malykhin, R.R. Ismagilov, F.T. Tuyakova, E.A. Obraztsova, P.V. Fedotov, A. Ermakova, P. Siyushev, K.G. Katamadze, F. Jelezko, Yu.P. Rakovich, A.N. Obraztsov. Opt. Mater. 75, 49 (2018). DOI: 10.1016/j.optmat.2017.10.019
- R. Ubic. Crystallography and Crystal Chemistry. Springer, Cham (2024). 442 p. DOI: 10.1007/978-3-031-49752-0
- V.A. Shchukin, D. Bimberg. Rev. Mod. Phys. 71, 4, 1125 (1999). DOI: 10.1103/RevModPhys.71.1125
- T.V. Savina, A.A. Golovin, S.H. Davis, A.A. Nepomnyashchy, P.W. Voorhees. Phys. Rev. E 67, 2, 021606 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevE.67.021606
- J.I.G. Enriquez, H.H. Halim, T. Yamasaki, M. Michiuchi, K. Inagaki, M. Geshi, I. Hamada, Y. Morikawa. Carbon 226, 119223 (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.119223
- A. Pavlushin, D. Zedgenizov, E. Vasil'ev, K. Kuper. Crystals 11, 1, 17 (2021). DOI: 10.3390/cryst11010017
- А.Д. Павлушин. Геохимия 70, 2, 146 (2025). DOI: 10.31857/S0016752525020032
- M. Peplow. Nature 651, 8105, 290 (2026). DOI: 10.1038/d41586-026-00711-9
- S. Lai, X. Yang, J. Shi, S. Liu, Y. Guo, L. Yan, J. Zang, Z. Zhang, Q. Jia, J. Sun, S. Cheng, C. Shan. Nature 651, 8106, 621 (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10212-4
- T. Yu, S. Zhu. Matter Radiat. Extremes 11, 3, 033801 (2026). DOI: 10.1063/5.0310909
- S.-C. Zhu, G.-W. Chen, X.-H. Yuan, Y. Cheng, M.-H. Wan, B. Xu, M.-S. Wang, H. Tang, Y. Hou. J. Am. Chem. Soc. 147, 2, 2158 (2025). DOI: 10.1021/jacs.4c16312
- В.А. Грешняков. Письма в ЖЭТФ 117, 4, 306 (2023). DOI: 10.31857/S1234567823040109