Структура и твердость монокристаллов природного алмаза октаэдрического габитуса в зависимости от условий баротермической обработки

Abstract

Методами комбинационного рассеяние света и инфракрасной спектроскопии изучена эволюция структуры монокристаллов природного алмаза октаэдрического габитуса в зависимости от условий баротермической обработки. Установлено, что формирование при р = 8Г Па и Т = 1500 °C поликристаллической алмазной оболочки вокруг монокристалла приводит к созданию в нем сложного структурно-напряженного состояния вследствие его пластической деформации, проявлением которого, в частности, является существенное (более чем в два раза) уширение характеристической алмазной линии (1332 см⁻¹) в спектре комбинационного рассеяние света и повышение твердости монокристалла со 105 до 120 ГПа.

З використанням методів комбінаційного розсіяння світла та інфрачервоної спектроскопії вивчено еволюцію структури монокристалів природного алмазу октаедричного габітусу в залежності від умов баротермічної обробки. Встановлено, що формування при р = 8 ГПа і Т = 1500 °C полікристалічної алмазної оболонки навколо монокристалу призводить до створення в ньому складного структурно-напруженого стану внаслідок його пластичної деформації, проявленням якого, зокрема, є суттєве (більш ніж в два рази) уширення характеристичної алмазної лінії (1332 см⁻¹) в спектрі комбінаційного розсіювання світла і підвищення твердості монокристала з 105 до 120 ГПа.

The structure evolution of octahedral natural diamond single crystals has been studied depending on the HPHT treatment using Raman scattering and infrared spectroscopy. It has been found that the formation of a polycrystalline diamond capsule around a single crystal at p = 8 GPa and T = 1500 °C gives rise to a combined structural–stressed state in the single crystal due to its plastic strain. This state has been manifested by a significantly (more than double) broadening of the characteristic line of diamond (1332 cm⁻¹) in the Raman spectrum and the increase of a single crystal hardness from 105 to 120 GPa.