Выпуски

 / 

2020

 / 

Июнь

  

Обзоры актуальных проблем


Ультратвёрдые наноматериалы: мифы и реальность


Институт физики высоких давлений Российской академии наук им. Л.Ф. Верещагина, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

Проведён критический анализ публикаций последних 25 лет о получении углеродных материалов с объёмным модулем сжатия и твёрдостью, намного превышающими соответствующие значения для алмаза. Анализируются три группы сложившихся в последние годы мифов: о возможности создания материалов с модулями сжатия, существенно превышающими алмазные; об "экспериментально измеренных" значениях твёрдости намного выше алмазных и о якобы существующих "теоретических" основаниях для повышения твёрдости ковалентных веществ в несколько раз (!) за счёт эффектов квантового ограничения (конфайнмента). Показана принципиальная невозможность получения при нормальных условиях материалов с упругими модулями, заметно превышающими алмазные. Обсуждаются проблемы количественного измерения твёрдости, отмечается, что создание препятствий для движения дислокаций в наноматериалах может позволить увеличить эффективную измеряемую твёрдость сверхтвёрдых материалов на 20—40%. Отмечается, что иные гипотетические пути повышения твёрдости, например, за счёт квантового конфайнмента, в действительности не имеют под собой физических оснований. Наиболее высокие механические характеристики алмаза связаны с надёжно установленными физическими законами, и любые утверждения о возможности получения материалов с упругими характеристиками или твёрдостью в несколько раз превосходящими таковые для алмаза, не могут рассматриваться как сколько-нибудь достоверные и научные.

Текст pdf (659 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.07.038635
Ключевые слова: упругие модули, твёрдость, углеродные материалы, наноструктуры, квантовый конфайнмент
PACS: 62.20.−x, 62.20.Qp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.07.038635
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/6/a/
000563842900001
2-s2.0-85091665976
2020PhyU...63..523B
Цитата: Бражкин В В "Ультратвёрдые наноматериалы: мифы и реальность" УФН 190 561–584 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 18 апреля 2019, доработана: 17 июля 2019, 26 июля 2019

English citation: Brazhkin V V “Ultrahard nanomaterials: myths and realityPhys. Usp. 63 523–544 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.07.038635

Список литературы (106) Статьи, ссылающиеся на эту (12) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Melchakova I A, Oyeniyi G T et al J. Phys. Chem. A 128 8591 (2024)
  2. Greshnyakov V A Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki 117 306 (2023)
  3. Brazhkin V V Успехи физических наук 193 1227 (2023)
  4. [Brazhkin V V Phys. Usp. 66 1154 (2023)]
  5. Greshnyakov V A Jetp Lett. 117 306 (2023)
  6. Zinin P V, Bulatov K M et al Успехи физических наук 192 913 (2022)
  7. Kondrin M V, Lebed Y B et al CrystEngComm 24 6724 (2022)
  8. Eroshenko Yu N Phys.-Usp. 64 321 (2021)
  9. Golovin Yu I, Golovin D Yu Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 85 709 (2021)
  10. Ekimov E A, Lebed Yu B, Kondrin M V Carbon 171 634 (2021)
  11. Galimzyanov B N, Doronina M A, Mokshin A V Journal of Non-Crystalline Solids 572 121102 (2021)
  12. Afanas’ev V P, Litasov K D et al Jetp Lett. 111 218 (2020)

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение