RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

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 reality” Phys. Usp. 63 523–544 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.07.038635

Список литературы (106) Статьи, ссылающиеся на эту (13) Похожие статьи (20) ↓

  1. Р.А. Андриевский «Тугоплавкие соединения: новые подходы и результаты» УФН 187 296–310 (2017)
  2. В.В. Бражкин, А.Г. Ляпин и др. «Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме?» УФН 182 1137–1156 (2012)
  3. П.Б. Сорокин, Л.А. Чернозатонский «Полупроводниковые наноструктуры на основе графена» УФН 183 113–132 (2013)
  4. А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев «Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ)» УФН 190 1085–1108 (2020)
  5. Р.А. Андриевский, А.М. Глезер «Прочность наноструктур» УФН 179 337 (2009)
  6. Е.А. Екимов, М.В. Кондрин «Примесно-вакансионные комплексы в алмазе: перспективы синтеза и применений» УФН 187 577–598 (2017)
  7. А.Е. Галашев, О.Р. Рахманова «Устойчивость графена и материалов на его основе при механических и термических воздействиях» УФН 184 1045–1065 (2014)
  8. Ю.С. Нечаев «Физические комплексные проблемы старения, охрупчивания и разрушения металлических материалов водородной энергетики и магистральных газопроводов» УФН 178 709–726 (2008)
  9. А.Д. Погребняк, А.П. Шпак и др. «Структура и свойства твёрдых и сверхтвёрдых нанокомпозитных покрытий» УФН 179 35–64 (2009)
  10. Л.П. Бабич «Лавина релятивистских убегающих электронов» УФН 190 1261–1292 (2020)
  11. И.С. Арансон «Топологические дефекты в активных жидких кристаллах» УФН 189 955–975 (2019)
  12. А.И. Гусев «Эффекты нанокристаллического состояния в компактных металлах и соединениях» УФН 168 55–83 (1998)
  13. П.Б. Иванов, Е.В. Михеева и др. «Интерферометрические наблюдения сверхмассивных чёрных дыр в миллиметровом диапазоне» УФН 189 449–477 (2019)
  14. А.А. Бухараев, А.К. Звездин и др. «Стрейнтроника — новое направление микро- и наноэлектроники и науки о материалах» УФН 188 1288–1330 (2018)
  15. И.К. Камилов, А.К. Муртазаев, Х.К. Алиев «Исследование фазовых переходов и критических явлений методами Монте-Карло.» УФН 169 773–795 (1999)
  16. Д.Д.С. Сандитов «Природа коэффициента Пуассона аморфных полимеров и стёкол и его связь со структурно-чувствительными свойствами» УФН 190 355–370 (2020)
  17. А.Д. Погребняк, М.А. Лисовенко и др. «Защитные покрытия с наноразмерной многослойной архитектурой: современное состояние и перспективы» УФН 191 262–291 (2021)
  18. А.В. Хоменко, Я.А. Ляшенко «Статистическая теория граничного трения атомарно-гладких твёрдых поверхностей при наличии смазочного слоя» УФН 182 1081–1110 (2012)
  19. Ю.С. Нечаев «Распределение углерода в сталях» УФН 181 483–490 (2011)
  20. Л.В. Спивак «Синергические эффекты деформационного отклика в термодинамически открытых системах металл-водород» УФН 178 897–922 (2008)

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