Ежемесячный научно-технический и производственный журнал

ISSN 0131-9582

  • Сквозной номер выпуска: 1104
  • Страницы статьи: 3-10
  • Поделиться:

Рубрика: Материалы и свойства

Исследования комбинационного рассеяния (КР) графитоподобных фаз BCx N (g-BCx N), полученных различными методами, проводились с использованием лазера возбуждения, работающего в ближнем инфракрасном диапазоне. Наиболее характерными для g-BCx N при таком возбуждении являются два пика 1300 см-1 (D-пик) и 1595 см-1 (G-пик). Показано, что природа возникновения D- и G-пиков вязана с неупорядоченным графитом: D-пик наблюдается вследствие изменения правил отбора, и его интенсивность коррелирует с размером графитового кластера sp2 в поликристаллическом графите; полоса G связана с модой графита, активной в КР в плоскости E2g. Смещение D-пика в g-BCx N (1300 см?1) по сравнению с положением этого пика у графита (1355 см?1) можно объяснить дисперсией положения D-пика с длиной волны возбуждения. Линия КР с центром в 1260 см?1, которая может быть связана с модой активной в КР, наблюдается только для образцов с высокой степенью кристалличности и для спектров КР, полученных при высоких давлениях и высоких температурах.
Канд. физ.-мат. наук П. В. ЗИНИН1 (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.), канд. физ.-мат. наук Д. Ю. ВЕЛИКОВСКИЙ1, С. К. ШАРМА2, А. К. МИСРА2, канд. техн. наук В. П. ФИЛОНЕНКО3, канд. техн. наук А. С. АНОХИН4, канд. физ.-мат. наук И. Б. КУТУЗА1, С. БАТ5, проф. Р. РИДЕЛЬ5; 1Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (Россия, г. Москва)
2 Школа океанических и земных наук и технологий, Гавайский университет (США, г. Гонолулу, Гавайи)
3 Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина Российской академии наук (Россия, г. Троицк)
4 Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова Российской академии наук (Россия, г. Москва)
5 Технический университет Дармштадта (Германия, г. Дармштадт)
Geim A. K., Novoselov K. S. The rise of graphene // Nat. Mater. 2007. V. 6. No. 3. P. 183 ? 191. Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V. et al. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science. 2004. V. 306. No. 5696. P. 666 ? 669. Kawaguchi M. B/C/N materials based on the graphite network // Adv. Mater. 1997. V. 9. No. 8. P. 615 ? 625. Wang S. Y., Zhang L. P., Xia Z. K. et al. BCN Graphene as Efficient Metal-Free Electrocatalyst for the Oxygen Reduction Reaction // Angew. Chem.-Int. Edit. 2012. V. 51. No. 17. P. 4209 ? 4212. Raidongia K., Nag A., Hembram K. et al. BCN: A Graphene Analogue with Remarkable Adsorptive Properties // Chem.-Eur. J. 2010. V. 16. No. 1. P. 149 ? 157. Smith E., Dent G. Modern Raman Spectroscopy ? A Practical Approach. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2005. Zinin P. V., Ming L. C, Sharma S. K. et al. Ultraviolet and near-infrared Raman spectroscopy of graphitic C3N4 phase // Chem. Phys. Lett. 2009. V. 472. No. 1 ? 3. P. 69 ? 73. Zinin P. V., Ming L. C., Sharma S. K. et al. Ultraviolet Raman spectroscopy of the graphitic ВСx phases // Diamond and Related Materials. 2009. V. 18. No. 9. P. 1123 ? 1128. Zinin P. V., Ming L. C., Kudryashov I. et al. Raman spectroscopy of the BC3 phase obtained under high pressure and high temperature // J. Raman Spectrosc. 2007. V. 38. No. 10. P. 1362 ? 1367. Hubble H. W., Kudryashov L, Solozhenko V. L. et al. Raman studies of cubic BC2N, a new superhard phase // J. Raman Spectrosc. 2004. V. 35. No. 10. P. 822 ? 825. Zinin P. V., Ryabova A. V., Davydov V. A. et al. Anomalous fluorescence of the spherical carbon nitride nanostructures // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 633. P. 95 ? 98. Lowther J. E., Zinin P. V., Ming L. C. Vibrational energies of graphene and hexagonal structured planar B-C complexes // Physical Review B. 2009. V. 79. No. 3. P. 033401. Bormett R. W., Asher S. A., Witowski R. E. et al. Ultraviolet Raman spectroscopy characterizes chemical vapor deposition diamond film growth and oxidation // J. Appl. Phys. 1995. V. 77. No. 2. P. 5916 ? 5923. Riedel R., Bill J., Passing G. A novel carbon materials derived from pyridine borane // Adv. Mater. 1991. V. 3. No. 11. P. 551 ? 552. Riedel R. Materials harder than diamond // Adv. Mater. 1992. V. 4. No. 11. P. 759 ? 761. Bill J., Riedel R., Passing G. Amine-Boranes as Precursors for Boron Carbonitride // Zeitschrift Fur Anorganische Und Allgemeine Chemie. 1992. V. 610. No. 4. P. 83 ? 90. Solozhenko V. L., Andrault D., Piquet G. et al. Synthesis of superhard cubic BC2N // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. No. 10. P. 1385 ? 1387. Hubacek M., Sato Т. Preparation and properties of a compound in the B-C-N system // J. Solid State Chem. 1995. V. 114. No. 1. P. 258 ? 264. Langenhorst F., Solozhenko V. L. ATEM-EELS study of new diamond-like phases in the B-C-N system // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. No. 20. P. 5183 ? 5188. Filonenko V. P., Khabashesku V. N., Davydov V. A. et al. Synthesis of a new cubic phase in the B-C-N system // Inorg. Mater. 2008. V. 44. No. 4. P. 395 ? 400. Filonenko V. P., Zibrov I. P., Petrovsky V. A., Sukharev A. E. Features of the formation of cubic BCN phases in comparison with natural and synthetic polycrystalline diamonds // Eur. J. Mineral. 2013. V. 25. No. 3. P. 373 ? 383. Filonenko V. P., Davydov V. A., Zibrov I. P. et al. High pressure synthesis of new heterodiamond phase // Diamond and Related Materials. 2010. V. 19. No. 5?6. P. 541 ? 544. Miyamoto Y, Cohen M. L., Louie S. G. Ab-initio calculation of phonon spectra for graphite, BN, and BC2N sheets // Phys. Rev. B. 1995. V. 52. No. 20. P. 14971 ? 14975. Nozaki H., Itoh S. Lattice dynamics of BC2N // Phys. Rev. B. 1996. V. 53. No. 21. P. 14161 ? 14170. Yu J., Bai X. D., Ahn J. et al. Highly oriented rich boron B-C-N nanotubes by bias-assisted hot filament chemical vapor deposition // Chem. Phys. Lett. 2000. V. 323. No. 5?6. P. 529 ? 533. Fellinger T. P., Su D. S., Engenhorst M. et al. Thermolytic synthesis of graphitic boron carbon nitride from an ionic liquid precursor: mechanism, structure analysis and electronic properties // J. Mater. Chem. 2012. V. 22. No. 45. P. 23996 ? 24005. Li X. F., Zhang J., Shen L. H. et al. Synthesis and characterization of nanocrystalline hexagonal boron carbo-nitride under high temperature and high pressure // J. Phys.-Condes. Matter. 2007. V. 19. No. 42. Ahmed Y. M. Z., El-Sheikh S. M., Ibrahim I. A. Characterization of Nanocrystallite Boron Carbonitride Synthesized by Combustion and Carbothermic Reaction // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. No. 1. P. 217 ? 221. Uddin M. R., Li J., Lin J. Y., Jiang H. X Carbon-rich hexagonal (BN)C alloys // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. No. 21. P. 7. Kumar N., Raidongia K., Mishra A. K. et al. Synthetic approaches to borocarbonitrides, BCN (x = 1 ? 2) // J. Solid State Chem. 2011. V. 184. No. 11. P. 2902 ? 2908. Ferrari A. C., Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. No. 20. P. 14095 ? 14107. Tuinstra F., Koenig J. L. Raman Spectrum of Graphite // The Journal of Chemical Physics. 1970. V. 53. No. 3. P. 1126 ? 1130. Knight D. S., White W. B. Characterization of diamond films by Raman spectroscopy // J. Mater. Res. 1989. V. 4. No. 2. P. 385 ? 393. Nemanich R. J., Solin S. A., Guerard D. Raman scattering from intercalated donor compounds of graphite // Phys. Rev. B. 1977. V. 16. No. 6. P. 2965 ? 2972. Vidano R. P., Fischbach D. В., Willis L. J., Loehr Т. M. Observation of Raman band shifting with excitation wavelength for carbons and graphites // Solid State Commun. 1981. V. 39. No. 2. P. 341 ? 344. Matthews M. J., Pimenta M. A., Dresselhaus G. et al. Origin of dispersive effects of the Raman D band in carbon materials // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. No. 10. P. R6585. Franklin R. E. Crystallite Growth in Graphitizing and Non-Graphitizing Carbons // Proceedings of the Royal Society of London. Ser. A. Mathematical and Physical Sciences. 1951. V. 209. No. 1097. P. 196 ? 218. Oberlin A. Carbonization and graphitization // Carbon. 1984. V. 22. No. 6. P. 521 ? 541. Reich S., Ferrari A. C, Arena! R. et al Resonant Raman scattering in cubic and hexagonal boron nitride // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. No. 20.

Статью можно приобрести
в электронном виде!

PDF формат

500 руб

УДК 666.7:66.083
Тип статьи: Материалы и свойства
Оформить заявку

Ключевые слова

Для цитирования статьи

Зинин П. В., Великовский Д. Ю., Шарма С. К., Мисра А. К., Филоненко В. П., Анохин А. С., Кутуза И. Б., Бат С., Ридель Р. Спектроскопия комбинационного рассеяния графитоподобных B-C-N-материалов в ближней инфракрасной области // Стекло и керамика. 2019. Т. 92, № 12. С. 3-10. УДК 666.7:66.083