Undercooling driven growth of Q-carbon, diamond, and graphite

Abstract

Abstract

Direct conversion of Teflon into nanodiamond films

“…We have previously reported on the amorphous carbon phase transformation into diamond in ambient conditions [12] by utilizing liquid-phase regrowth of undercooled molten carbon. For undercooling > 1000 K, a new state of carbon: Q-carbon [13] is formed, which has a density of ∼ 5.0 g/cc [14], and a mixture of randomized (75%-85%) sp 3 bonded carbon and remaining sp 2 . The pulsed laser annealing (PLA) approach results in molten carbon formation, which has been effectively employed to dope Boron upto 50 at.%, through solute trapping with diffusion coefficient of 10 −4 cm 2 /s [15], which is much higher than the retrograde solubility limit of 2% [16].…”

Особенности Импульсного Лазерного Отжига Пленок Вс-=sub=-3-=/Sub=- На Сапфировой Подложке

“…Наиболее высокая температура, равная 55 K, обнаружена для пленок, осажденных на сапфировую подложку и содержащих 27 at.% В. Уменьшение концентрации В вызывало уменьшение температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Прецизионные исследования алмазоподобных пленок позволили выявить интересные особенности фазы " Q-carbon", которые проявились в формировании наноалмазов и высокой плотности алмазных связей s p 3 [3,4]. Следует отметить, что метастабильные В-содержащие пленки углерода кроме сверхпроводящих характеристик могут обладать комплексом перспективных для различных приложений электрофизических, магнитных, оптических и механических свойств, которые определяются особенностями структурного и химического состояния конкретных пленок В−С [3][4][5][6].…”

“…Прецизионные исследования алмазоподобных пленок позволили выявить интересные особенности фазы " Q-carbon", которые проявились в формировании наноалмазов и высокой плотности алмазных связей s p 3 [3,4]. Следует отметить, что метастабильные В-содержащие пленки углерода кроме сверхпроводящих характеристик могут обладать комплексом перспективных для различных приложений электрофизических, магнитных, оптических и механических свойств, которые определяются особенностями структурного и химического состояния конкретных пленок В−С [3][4][5][6]. Поэтому изучение закономерностей структуро-и фазообразования в системе элементов В−С в различных условиях химического синтеза, а также быстрого охлаждения из паровой фазы (физического осаждения) или жидкого сплава (лазерное легирование/сплавление/отжиг) имеет большое научное и практическое значение.…”

“…Линия D в спектре КРС пленки ВС 3 _150 располагалась при 1323 cm −1 , а в спектре пленки ВС 3 _350 -при 1336 cm −1 . Такая форма спектра КРС для пленок В−С, подвергнутых лазерному отжигу, явно отличается от формы спектра КРС, характерного для чистого " Q-carbon" [3,4]. Спектр КРС алмазоподобной углеродной пленки содержал уширенную и доминирующую по интенсивности линию в области волновых чисел 1332−1350 cm −1 .…”

Reverse Coarsening and the Control of Particle Size Distribution through Surfactant

“…Besides the quasi-equilibrium fabrication methods when the system is thermodynamically driven, narrow PSDs are also successfully generated using discrete size selection by undercooling [39][40][41] and dewetting [42,43] in a non-equilibrium regime. Here, we study the role of surfactants, or surface binding molecular ligands [44][45][46][47][48][49][50], in controlling PSDs.…”