С докладом на тему «Синтез B-C гетероалмазов при высоких и низких давлениях и исследования проводящих, сверхпроводящих, и упругих свойств этих материалов» выступят П.В.Зинин, В.П.Филоненко, А.В.Ножкина, Р.И.Романов, А.М.Ломоносов, П.Д.Пыряев, К.М.Булатов, А.А.Быков, А.С.Анохин, И.Б.Кутуза, И.А.Троян, В.Ю.Фоминский (Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН (Москва), Институт Физики Высоких Давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН (Троицк), Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», (Москва), Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (Москва), Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН (Москва), ФНИЦ «Кристаллография и фотоника», РАН (Москва)).
Аннотация:
Интерес к синтезу новых гетеро-алмазов BCx связан с теоретическими оценками возможности высокотемпературной сверхпроводимости в таких материалах. Сверхпроводящий переход около 55 K был предсказан для концентраций бора между 20-30 (c-BC3, c-BC4). Сверхпроводимость уже была обнаружена в легированном бором алмазе (~2% at. B), синтезированном при высоком давлении (~9 ГПа) и температуре (2500-2800 K) и в поли-кристаллических гомоэпитаксиальных тонких алмазных пленках, легированных бором. Недавно были предложены новые структуры для плотных фаз BCx с большой концентрацией атомов бора: (а) алмазоподобные BC2 (dl-BC2) и BC3 (dl-BC3) со слабо деформированной кубической ячейкой; (б) тетрагональная фаза BC3 фаза (t-BC3), полученная из кубической структуры, (в) алмазоподобные BC5 (dl-BC5) фазы и (г) алмазоподобная BC7 (dl-BC7) структура. Теоретические оценки показывают, что алмазоподобные BCx фазы должны обладать высокой твердостью и, что еще более важно, интересными электрическими свойствами. В отличие от алмаза, который является изолятором, алмазоподобные фазы BCx могут быть проводниками или сверхпроводниками: фаза dl-BC2 возможно является проводником с трехмерной проводимостью; dlBC3, dl-BC5, dl-BC7, которые ведут себя как металл в нормальных условиях, становятся сверхпроводниками при низких температурах. Комбинация высоких упругих модулей и электрических свойств, которые могут быть модифицированы путем изменения отношения B к C для алмазоподобных фаз BCx, делает эти фазы привлекательными для широкого круга приложений и отраслей промышленности, особенно в области электроники.
Синтез кубического гетеро-нано-алмаза BC3 (c-BC3), выполненный в 2012 году, подтвердил теоретическое предсказание о том, что объединение атомов бора в алмазную структуру в системе B-C (ВС, BC3, BC7) не приводит к значительному искажению кубической алмазной ячейки. Синтез нанокристаллического c-BC3 материала открывает путь к синтезу, изучению структуры, и упругих электрических свойств и возможной сверхпроводимости свойств новых BCх материалов. Исследования электрических свойств гетеро нано-алмаза BCх при нормальных и низких температурах не проводился. Поэтому представляет интерес провести такие исследования и изучить влияние концентрации бора и условий получения алмазоподобных и нанокристаллических BCx (x<7) соединений на проводимость и упругость этих материалов.