Проект нашего коллектива "Исследование новых способов синтеза наноалмазов без приложения давления" был поддержан Российским научным фондом по результатам конкурса 2024 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых»
Алмазные частицы нанометрового размера, или наноалмазы, привлекают внимание различных исследователей благодаря своим уникальным свойствам, перспективным в различных сферах промышленности, квантовых вычислений, биологических и экологических областях. В отличии от других углеродных наноструктур наноалмазы можно масштабировать от практически 0D до 3D частиц с варьируемой функционализацией поверхности, что позволяет контролировать их физико-химические характеристики в широких пределах. Наличие эффективных методов синтеза наноалмазов является критически важной задачей для их широкого применения. В настоящее время наноалмазы получают в основном с помощью детонации или измельчения макроскопического алмаза. Эти стандартные методы имеют общие недостатки, связанные с плохим контролем размера, формы наноалмазов и степени их загрязнения. Однако существуют и другие методы получения алмазной фазы из sp²-гибридизованного углерода, например, в результате облучения графена ионами или же в результате химически индуцированного фазового перехода. Тем не менее механизмы, лежащие в основе данных подходов, пока что изучены недостаточно. Так, например, появление наноалмазов в многослойном графене после облучения высокоэнергетическими ионами на первый взгляд противоречит термодинамическим оценкам. Поэтому детальное исследование условий и механизмов такого фотоиндуцированного фазового превращения с помощью современных методов компьютерного моделирования является новой и актуальной задачей. Другими важными задачами проекта являются изучение формирования кластеров алмазов нанометрового размера в результате химически индуцированного фазового перехода, а также контролируемый рост наноалмазов с использованием 2D алмаза как затравки. Этот процесс может позволить сформировать бездефектную алмазную структуру с заранее заданной поверхностью. С другой стороны, запланированные исследования в проекте направлены и на изучение возможности контролируемого внесения дефектов в алмаз, необходимых для реализации однофотонной эмиссии и применения таких наноструктур в квантовых компьютерах и других областях..
Возглавляет проект к.ф.-м.н. Ерохин Сергей Владимирович.
Commentaires