Вышедшие номера
Формирование структуры гексагонального алмаза: ab initio расчеты
Переводная версия: 10.1134/S1063783419100081
Chelyabinsk State University, Foundation of Perspective Scientific Research
Беленков Е.А. 1, Грешняков В.А. 1
1Челябинский государственный университет, Челябинск, Россия
Email: belenkov@csu.ru, greshnyakov@csu.ru
Поступила в редакцию: 13 мая 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.

Моделирование процессов формирования структуры гексагонального алмаза из графита и кубического алмаза было выполнено методом теории функционала плотности. Фазовое превращение ромбического графита AB в гексагональный алмаз может происходить в результате одноосного сжатия при давлениях выше 61 GPa. Для формирования гексагонального алмаза из графита AA давление должно превышать 57 GPa. Другой возможный способ получения гексагонального алмаза --- одноосное сжатие кубического алмаза при давлениях от 300 до 380 GPa. Данные теоретических расчетов были использованы для интерпретации дифракционных данных, полученных в результате рентгеноструктурного и электронно-микроскопического анализа природных и синтетических алмазоподобных материалов. В итоге было установлено, что в алмазоподобных углеродных материалах кристаллы с идеальной кубической и гексагональной структурой не содержатся, а их структура характеризуется случайной упаковкой молекулярных слоев. Ключевые слова: графит, алмаз, лонсдейлит, фазовые переходы, дифракционные методы.
  1. А.Г. Ляпин, В.В. Бражкин. ФТТ 44, 3, 393 (2002)
  2. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Ph. Avouris. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties, and applications. Topics Appl. Phys. 80. Springer-Verlag, Berlin (2001). 453 p
  3. H.O. Pierson. Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing and applications. Noyes, Park Ridge (1993). 402 p
  4. J.C. Sung, J. Lin. Diamond nanotechnology: syntheses and applications. Pan Stanford, Singapore (2010). 252 p
  5. T. Schuelke, T.A. Grotjohn. Diam. Rel. Mater. 32, 17 (2013)
  6. Z. Pan, H. Sun, Yi Zhang, C. Chen. Phys. Rev. Lett. 102, 055503 (2009)
  7. F.P. Bundy, J.S. Kasper. J. Chem. Phys. 46, 3437 (1967)
  8. C. Frondel, U.B. Marvin. Nature 214, 587 (1967)
  9. R.E. Hanneman, H.M. Strong, F.P. Bundy. Science 155, 3765, 995 (1967)
  10. P. Nemeth, L.A.J. Garvie, T. Aoki, N. Dubrovinskaia, L. Dubrovinsky, P.R. Buseck. Nature Commun. 5, 5447 (2014)
  11. A.P. Jones, P.F. McMillan, C.G. Salzmann, M. Alvaro, F. Nestola, M. Prencipe, D. Dobson, R. Hazael, M. Moore. Lithos 265, 214 (2016)
  12. В.А. Грешняков, Е.А. Беленков. ЖЭТФ 151, 2, 310 (2017)
  13. F.P. Bundy, W.A. Bassett, M.S. Weathers, R.J. Hemley, H.K. Mao, A.F. Goncharov. Carbon 34, 2, 141 (1996)
  14. Е.М. Байтингер, Е.А. Беленков, М.M. Бржезинская, В.А. Грешняков. ФТТ 54, 8, 1606 (2012)
  15. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 58, 10, 2069 (2016)
  16. Е.А. Беленков, А.Е. Коченгин. ФТТ 57, 10, 2071 (2015)
  17. S. Fahy, S.G. Louie, M.L. Cohen. Phys. Rev. B 34, 2, 1191 (1986)
  18. J. Furthmuller, J. Hafner, G. Kresse. Phys. Rev. B 50, 21, 15606 (1994).
  19. В.А. Грешняков, Е.А. Беленков. ЖТФ 86, 10, 20 (2016)
  20. P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme, O. Bunau, M. Buongiorno Nardelli, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, M. Cococcioni, N. Colonna, I. Carnimeo, A. Dal Corso, S. de Gironcoli, P. Delugas, R.A. DiStasio, A. Ferretti, A. Floris, G. Fratesi, G. Fugallo, R. Gebauer, U. Gerstmann, F. Giustino, T. Gorni, J. Jia, M. Kawamura, H.-Y. Ko, A. Kokalj, E. Kucukbenli, M. Lazzeri, M. Marsili, N. Marzari, F. Mauri, N.L. Nguyen, H.-V. Nguyen, A. Otero-de-la-Roza, L. Paulatto, S. Ponce, D. Rocca, R. Sabatini, B. Santra, M. Schlipf, A.P. Seitsonen, A. Smogunov, I. Timrov, T. Thonhauser, P. Umari, N. Vast, X. Wu, S. Baroni. J. Phys.: Condens. Matter. 29, 46, 465901 (2017)
  21. J.P. Perdew, A. Zunger. Phys. Rev. B 23, 10, 5048 (1981)
  22. J.P. Perdew, K. Burke., M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996)
  23. N. Troullier, J.L. Martins. Phys. Rev. B 43, 3, 1993 (1991)
  24. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 60, 7, 1290 (2018)
  25. Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуев. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. Металлургия, М. (1982). 632 с
  26. D. Kraus, A. Ravasio, M. Gauthier, D.O. Gericke, J. Vorberger, S. Frydrych, J. Helfrich, L.B. Fletcher, G. Schaumann, B. Nagler, B. Barbrel, B. Bachmann, E.J. Gamboa, S. Gode, E. Granados, G. Gregori, H.J. Lee, P. Neumayer, W. Schumaker, T. Doppner, R.W. Falcone, S.H. Glenzer, M. Roth. Nature Commun. 7, 10970 (2016)
  27. Y. Nakamuta, S. Toh. Am. Miner. 98, 574 (2013)
  28. H. Ohfuji, T. Irifune, K.D. Litasov, T. Yamashita, F. Isobe, V.P. Afanasiev, N.P. Pokhilenko. Sci. Rep. 5, 14702 (2015)
  29. V. Kvasnytsya, R. Wirth, S. Piazolo, D.E. Jacob, P. Trimby. J. Superhard Mater. 38, 2, 71 (2016)
  30. W. Baek, S.A. Gromilov, A.V. Kuklin, E.A. Kovaleva, A.S. Fedorov, A.S. Sukhikh, M. Hanfland, V.A. Pomogaev, I.A. Melchakova, P.V. Avramov, K.V. Yusenko. Nano Lett. 19, 3, 157 (2019)
  31. T. Sekine, M. Akaishi, N. Setaka, K.-I. Kondo. J. Mater. Sci. 22, 10, 3615 (1987)
  32. S. Welz, M.J. McNallan, Y. Gogotsi. J. Mater. Proc. Technol. 179, 11 (2006)
  33. A.V. Kurdyumov, V.F. Britun, V.V. Yarosh, A.I. Danilenko, V.B. Zelyavskii. J. Superhard Mater. 34, 1, 19 (2012)
  34. T.B. Shiell, D.G. McCulloch, J.E. Bradby, B. Haberl, R. Boehler, D.R. McKenzie. Sci. Rep. 6, 37232 (2016)
  35. Z. Cao, W. Zhao, A. Liang, J. Zhang. Adv. Mater. Interfaces 4, 14, 1601224 (2017)
  36. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 59, 10, 1905 (2017)
  37. P.D. Ownby, Xi Yang, J. Liu. J Am. Ceram. Soc. 75, 7, 1876 (1992)
  38. В.Ю. Долматов. Успехи химии 76, 4, 375 (2007)
  39. Y. Lifshitz, X.F. Duan, N.G. Shang, Q. Li, L. Wan, I. Bello, S.T. Lee. Nature 412, 6845, 404 (2001)
  40. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 57, 1, 192 (2015)
  41. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 57, 6, 1229 (2015)
  42. Е.А. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 57, 11, 2262 (2015)
  43. Д.С. Лисовенко, Ю.А. Баимова, Л.Х. Рысаева, В.А. Городцов, С.В. Дмитриев. ФТТ 59, 4, 801 (2017)
  44. C. He, C.X. Zhang, H. Xiao, L. Meng, J.X. Zhong. Carbon 112, 91 (2017)
  45. Ю.А. Баимова, Л.Х. Рысаева. ЖСХ 59, 4, 921 (2018)
  46. Ю.Э. Китаев, А.Г. Панфилов, E.S. Tasci, M.I. Aroyo. ФТТ 57, 11, 2228 (2015).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.