Cтатьи, принятые к публикации

Обзоры актуальных проблем


Ультратвердые наноматериалы — мифы и реальность


Институт физики высоких давлений РАН им. Л.Ф. Верещагина, Троицк, Москва, Российская Федерация

Проведен критический анализ публикаций последних 25 лет о получении углеродных материалов с объемным модулем сжатия и твердостью, намного превышающими соответствующие значения для алмаза. Анализируются 3 группы сложившихся в последние годы мифов: о возможности создания материалов с модулями сжатия, существенно превышающими алмазные; об "экспериментально измеренных" значениях твердости, намного выше алмазных; и о якобы существующих "теоретических" основаниях для роста твердости ковалентных веществ в несколько раз (!) за счет эффектов квантового ограничения (конфайнмента). Показана принципиальная невозможность получения при нормальных условиях материалов с упругими модулями, заметно превышающими алмазные. Обсуждаются проблемы количественного измерения твердости, отмечается, что создание препятствий для движения дислокаций в наноматериалах может позволить увеличить эффективную измеряемую твердость сверхтвердых материалов на 20—40%. Отмечается, что иные гипотетические пути повышения твердости, например, за счет квантового конфайнмента, в действительности не имеют под собой физических оснований. Наиболее высокие механические характеристики алмаза связаны с надежно установленными физическими законами, и любые утверждения о возможности получения материалов с упругими характеристиками или твердостью в несколько раз превосходящими значения для алмаза не могут рассматриваться как сколько-нибудь достоверные и научные.

Ключевые слова: упругие модули, твердость, углеродные материалы, наноструктуры, квантовый конфайнмент
PACS: 62.20.−x, 62.20.Qp (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.07.038635
Цитата: Бражкин В В "Ультратвердые наноматериалы — мифы и реальность" УФН, принята к публикации

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

English citation: Brazhkin V V “Ultrahard nanomaterials — myths and realityPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2019.07.038635

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение