Предисловие | 7 |
В. И. Конов |
|
Глава 1. CVD-алмаз: синтез и свойства | 9 |
В. Г. Ральченко, А. П. Большаков |
|
Введение | 9 |
1.1. Технологии синтеза | 12 |
1.1.1. Метод горячей нити | 14 |
1.1.2. Синтез в пламени кислородно-ацетиленовой горелки | 15 |
1.1.3. Разряд постоянного тока | 16 |
1.1.4. Электродуговой плазмотрон | 17 |
1.1.5. Лазерный плазмотрон | 19 |
1.1.6. СВЧ-плазма | 21 |
1.2. Структурные типы CVD-алмаза | 25 |
1.2.1. Поликристаллические плёнки | 25 |
1.2.2. Ультрананокристаллические плёнки | 39 |
1.2.3. Монокристаллические плёнки | 46 |
1.3. Свойства CVD-алмаза | 51 |
1.3.1. Теплопроводность | 51 |
1.3.2. Оптические свойства | 73 |
1.3.3. Механические свойства | 87 |
1.3.4. Электрофизические свойства | 96 |
Заключение | 106 |
Литература | 107 |
|
Глава 2. Дефекты в алмазе | 134 |
И. И. Власов |
|
Введение | 134 |
2.1. Центры азот–вакансия | 134 |
2.1.1. Управляемое легирование алмаза азотом | 135 |
2.2. Центры кремний–вакансия | 138 |
2.2.1. Управляемое легирование алмаза кремнием | 139 |
2.2.2. Размерные эффекты в люминесцентных свойствах SiV-центров | 143 |
2.3. Обнаружение новых центров окраски в алмазе | 146 |
2.3.1. Германиевый центр | 146 |
2.3.2. Центр «580 нм» | 147 |
Заключение | 148 |
Литература | 149 |
|
Глава 3. Методы обработки алмаза | 152 |
Е. Е. Ашкинази, В. В. Кононенко, Т. В. Кононенко |
|
3.1. Лазерная резка | 152 |
3.2. Механическая обработка | 154 |
3.2.1. Механическое шлифование диска поликристаллического алмаза |
большого диаметра | 154 |
3.2.2. Полировка поверхности алмазных компонентов | 159 |
3.3. Импульсная лазерная абляция поверхности алмаза | 171 |
3.3.1. Абляция алмаза при многоимпульсном облучении | 173 |
3.3.2. Свойства лазерно-индуцированного графитоподобного слоя | 176 |
3.3.3. Абляция алмаза при одноимпульсном фемтосекундном облучении | 183 |
3.3.4. Фотохимическое травление поверхности монокристалла алмаза | 185 |
3.3.5. Лазерно-индуцированные процессы на поверхности алмаза |
в зависимости от интенсивности облучения | 189 |
3.4. Проводящие микроструктуры в объёме алмаза | 190 |
3.4.1. Внутренняя структура лазерно-модифицированной области | 191 |
3.4.2. Лазерная волна графитизации в алмазе | 196 |
Литература | 203 |
|
Глава 4. Одностенные углеродные нанотрубки | 210 |
Е. Д. Образцова, А. И. Чернов, А. В. Таусенев, Н. Р. Арутюнян, П. В. Федотов |
|
4.1. Структура и синтез одностенных углеродных нанотрубок | 210 |
4.2. Разделение одностенных углеродных нанотрубок по диаметру | 215 |
4.3. Сортировка металлических и полупроводниковых нанотрубок | 218 |
4.4. Новые нанокомпозиты на основе одностенных углеродных нанотрубок |
с высокими нелинейно-оптическими характеристиками | 221 |
4.4.1. Подходы к созданию наноструктурированных композитных |
оптических материалов с высокими нелинейно-оптическими |
характеристиками | 221 |
4.4.2. Полимеры как матрицы для равномерного диспергирования |
одностенных углеродных нанотрубок | 222 |
4.4.3. Формирование насыщающихся поглотителей на основе |
полимерных матриц и одностенных углеродных нанотрубок | 222 |
4.4.4. Линейное оптическое поглощение суспензий, содержащих |
ОУНТ, и наноструктурированных композитных оптических материалов |
на основе полимерных матриц и одностенных углеродных нанотрубок | 226 |
4.4.5. Нелинейно-оптические характеристики насыщающихся |
поглотителей на основе одностенных углеродных нанотрубок | 230 |
4.5. Комплексные методы диагностики оптических композитов на основе |
одностенных углеродных нанотрубок | 233 |
4.5.1. Методы комбинационного рассеяния, фотолюминесценции |
и оптического поглощения света | 233 |
4.5.2. Картирование фотолюминесценции и просвечивающая |
электронная микроскопия высокого разрешения | 239 |
4.5.3. Изменение структуры, линейных и нелинейно-оптических |
свойств нанотрубок в зависимости от параметров синтеза | 243 |
4.5.4. Установление эффективных путей повышения |
нелинейно-оптических характеристик композитов на основе |
одностенных углеродных нанотрубок | 247 |
4.5.5. Изменение рабочего диапазона композитов на основе |
одностенных углеродных нанотрубок | 250 |
Литература | 255 |
|
Глава 5. Оптические свойства графена | 261 |
Е. Д. Образцова, М. Г. Рыбин, П. А. Образцов |
|
5.1. Методы получение графеновых образцов | 261 |
5.2. Линейная оптическая спектроскопия графена | 269 |
5.2.1. Резонансное комбинационное рассеяние света в графене | 269 |
5.2.2. Оптическое поглощение света в графене в широком |
спектральном диапазоне | 273 |
5.3. Нелинейная оптическая спектроскопия графена | 274 |
5.3.1. Насыщающееся поглощение света в графене | 274 |
5.3.2. Спектроскопия накачки–зондирования в широком спектральном |
диапазоне | 276 |
5.3.3. Динамика фотовозбуждённых носителей в графене | 276 |
5.3.4. Интерпретация результатов, полученных методом |
спектроскопии накачки–зондирования при λpump < λprobe | 281 |
Заключение | 284 |
Литература | 285 |
|
Глава 6. Новые элементы и устройства углеродной оптики | 294 |
Т. В. Кононенко, В. В. Кононенко, Е. Д. Образцова |
|
6.1. Составные алмазные линзы для рентгеновского излучения | 294 |
6.2. Дифракционные оптические элементы | 300 |
6.2.1. Принципы лазерного синтеза алмазных дифракционных |
оптических элементов | 300 |
6.2.2. Создание и исследование дифракционных линз и фокусаторов | 306 |
6.3. Перспективы применения одностенных углеродных нанотрубок для |
лазеров | 312 |
6.4. Практические приложения проводящих микроструктур в объёме |
алмаза | 316 |
6.4.1. Фотонные структуры для ИК-диапазона | 316 |
6.4.2. Алмазные детекторы с 3D-электродами | 319 |
Литература | 321 |
|
Список условных обозначений и сокращений | 326 |