Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации. Выполнение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям Программы. "Синтез в микроволновой плазме поликристаллических и нано-кристаллических алмазных пленок и композитов на их основе: управление структурой и свойствами материала".
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.445.11.7353
Организация
ЦЕНИ ИОФ РАН
Продолжительность работ
2006, 4 мес.
Бюджетные средства
1,28 млн
Внебюджетные средства
0,7 млн
Выполнение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям программы: «Информационно-телекоммуникационные системы», «Индустрия наносистем и материалы», «Живые системы», «Рациональное природопользование», «Энергетика и энергосбережение», «Безопасность и противодействие терроризму» и развитие на этой основе ведущих научных школ (в том числе улучшение их квалификационной и возрастной структуры).
Этапы проекта
1
09.06.2006 - 02.10.2006
В результате найдены газовые композиции H2-CH4 и H2-CH4-O2 с малым (<2,5%) содержанием метана, при которых получены поликристаллические алмазные пленки и пластины оптического качества диаметром до 63 мм. Достигнут минимальный коэффициент поглощения 0,056 см-1 на длине волны 10,6 мкм, что предполагает возможность создания алмазной оптики для СО2 лазеров..
Нанокристаллические алмазные пленки получены в многокомпонентных смесях CH4-H2-Ar, обогащенных аргоном. Детально исследована их структура и фазовый состав методами Рамановской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, атомно-силовой микроскопии. Показано, что наряду с алмазной присутствует и графитоподобная фаза, локализованная на границах зерен.
Путем периодического изменения условий синтеза получены многослойные композиционные алмазные пленки с чередованием слоев поли- (ПКА) и наноалмаз (НКА) (ПКА-НКА-ПКА…). Такие структуры позволяют управлять (уменьшать) размером зерна ПКА, что важно для увеличения прочности алмазных материалов.
Продемонстрировано, что легирование НКА азотом в процессе роста позволяет получать электропроводные пленки. Исследованы их свойства, как перспективного материала для стабильных электродов в электрохимических процессах. Пленки обладают широким окном (до 3,8 В) идеальной поляризуемости, в этом отношении они не уступают традиционным алмазным электродам, легированных бором.
Изучена температурная стабильность алмазных пленок при отжиге в вакууме. Определены пороговые температуры графитизации по границам зерен, они лежат в диапазоне 1000-13000 С, в зависимости от степени дефектности образцов. Для НКА графитизация начинается вблизи 10000 С.
Измерены оптические свойства алмазных пленок в видимом и ИК диапазонах, из спектров поглощения найдены концентрации основных примесей в пленках. В НКА-пленках обнаружено чрезвычайно высокое содержание связанного примесного водорода, около 6 ат%.
Нанокристаллические алмазные пленки получены в многокомпонентных смесях CH4-H2-Ar, обогащенных аргоном. Детально исследована их структура и фазовый состав методами Рамановской спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, атомно-силовой микроскопии. Показано, что наряду с алмазной присутствует и графитоподобная фаза, локализованная на границах зерен.
Путем периодического изменения условий синтеза получены многослойные композиционные алмазные пленки с чередованием слоев поли- (ПКА) и наноалмаз (НКА) (ПКА-НКА-ПКА…). Такие структуры позволяют управлять (уменьшать) размером зерна ПКА, что важно для увеличения прочности алмазных материалов.
Продемонстрировано, что легирование НКА азотом в процессе роста позволяет получать электропроводные пленки. Исследованы их свойства, как перспективного материала для стабильных электродов в электрохимических процессах. Пленки обладают широким окном (до 3,8 В) идеальной поляризуемости, в этом отношении они не уступают традиционным алмазным электродам, легированных бором.
Изучена температурная стабильность алмазных пленок при отжиге в вакууме. Определены пороговые температуры графитизации по границам зерен, они лежат в диапазоне 1000-13000 С, в зависимости от степени дефектности образцов. Для НКА графитизация начинается вблизи 10000 С.
Измерены оптические свойства алмазных пленок в видимом и ИК диапазонах, из спектров поглощения найдены концентрации основных примесей в пленках. В НКА-пленках обнаружено чрезвычайно высокое содержание связанного примесного водорода, около 6 ат%.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы
Программное мероприятие
1.12 Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации
Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации. Выполнение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям Программы. "Разработка технологии высокоскоростного газофазного осаждения алмазных пленок на основе импульсного СВЧ разряда".
профинансировано
Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации. Выполнение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям Программы. "Разработка принципов и методов создания материалов электронной техники, сорбентов и композитов на основе редких и цветных металлов и исследование их свойств".
Продолжительность работ
2006, 4 мес.
Бюджетные средства
1,28 млн
Организация
ИХТРЭМС КНЦ РАН
профинансировано
профинансировано
профинансировано
Развитие системы ведущих научных школ как среды генерации знаний и подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации. Выполнение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям Программы. "Исследование термоизоляции в режимах СВЧ-нагрева плазмы в токамаке".
Продолжительность работ
2006, 4 мес.
Бюджетные средства
1,28 млн
Организация
НИЦ "Курчатовский институт"
профинансировано