Влияние газообразующих примесей на теплоемкость нанокристаллического алмаза детонационного синтеза

Abstract

Экспериментально исследовано влияние газообразующих примесей, сорбированных поверхностью нанокристаллического алмаза детонационного синтеза, на значения его низкотемпературной (50300 К) теплоемкости. Показано, что вакуумная термическая обработка является перспективным методом очистки наноалмаза от газообразующих примесей, однако его использование ограничено опасностью достижения температуры фазового перехода алмаз графит. Сравнено возможное влияние на теплоемкость нанокристаллического алмаза поверхностных и интеркалированных в его кристаллическую структуру газообразующих примесей. Установлено, что характерное для наноалмаза превышение значений теплоемкости относительно соответствующих величин для крупнокристаллического алмаза не может быть объяснено только влиянием газообразующих примесей.

Експериментально досліджено вплив газотвірних домішок, сорбованих поверхнею нанокристалічного алмазу детонаційного синтезу, на значення його низькотемпературної (50-300 К) теплоємності. Показано, що вакуумна термічна обробка є перспективним методом очищення наноалмазу, однак її застосування обмежено небезпечністю досягнення температури фазового переходу алмаз графіт. Порівняно можливий вплив на теплоємність нанокристалічного алмазу поверхневих та інтеркальованих у його кристалічну структуру газотвірних домішок. Установлено, що характерне для наноалмазу перевищення значень теплоємності відносно відповідних величин для великокристалічного алмазу не може бути пояснено впливом газотвірних домішок.

Experimental studies of the influence of gas producing impurities, absorbed by the surface of detonation nanodiamond on the values of its low temperature (50–300 K) heat capacity were conducted. Investigations were performed on the same specimen before and after vacuum heat treatment (VHT). It was shown, that VHT is a perspective method for nanodiamond purification from gas producing impurities, but its use is limited by the possibility of reaching the temperature of diamond → graphite phase transition. Analysis of the possible influence on the heat capacity of detonation nanodiamond of gas producing impurities intercalated into its crystalline structure was conducted. It was shown, that the heat capacity excess typical for detonation nanodiamond compared to its bulk form can not be explained only by the influence of gas producing impurities.