Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Кристалдық құрылымы жоқ көміртек. Аморфты көміртек – кристалдық құрылымы жоқ, еркін, реактивті көміртек. Аморфты көміртек материалдарын сутегімен тоқтататын π байланыстарын жою арқылы тұрақтандыруға болады. Басқа аморфты қатты денелер сияқты, оларда да қысқа мерзімді реттілік байқалуы мүмкін. Аморфты көміртек әдетте жалпы аморфты көміртек үшін aC, сутегіленген аморфты көміртек үшін aC:H немесе HAC, ал тетраэдрлі аморфты көміртек үшін ta C деп қысқартылады (ол алмаз тәрізді көміртек деп те аталады).
Carbon that has no crystalline structure
Amorphous carbon is free, reactive carbon that has no crystalline structure. Amorphous carbon materials may be stabilized by terminating dangling π bonds with hydrogen. As with other amorphous solids, some short range order can be observed. Amorphous carbon is often abbreviated to aC for general amorphous carbon, aC:H or HAC for hydrogenated amorphous carbon, or to ta C for tetrahedral amorphous carbon (also called diamond like carbon).
Минералогияда
Минералогияда аморфты көміртек – көмір, карбидтен алынған көміртек және графит не алмастан емес, таза емес көміртектің басқа да түрлерін атау үшін қолданылады. Бірақ кристаллографиялық тұрғыдан алғанда, бұл материалдар толық аморфты емес, аморфты көміртек матрицасындағы графит немесе алмастан тұратын поликристаллды материалдар болып табылады. Кәсіптік көміртек әдетте басқа элементтердің қомақты мөлшерін қамтиды, олар да кристаллдық қоспалар түзеуі мүмкін.
In mineralogy, amorphous carbon is the name used for coal, carbide derived carbon, and other impure forms of carbon that are neither graphite nor diamond. In a crystallographic sense, however, the materials are not truly amorphous but rather polycrystalline materials of graphite or diamond within an amorphous carbon matrix. Commercial carbon also usually contains significant quantities of other elements, which may also form crystalline impurities.
Қазіргі заманғы ғылымда
ХХ ғасырдың екінші жартысында химиялық бу фазасынан жабынды жасау, шашырату және катодтық доға тәсілдері сияқты заманауи жұқа пленканы жабынды жасау және өсіру әдістерінің дамуымен шын аморфты көміртек материалдарын жасау мүмкін болды. Шынайы аморфты көміртектегі π электрондары локалдануға ие (графиттегі ароматты π байланыстарынан өзгеше), ал оның байланыстарының ұзындығы мен арақашықтығы көміртек аллотропиясының ешқайсысына сәйкес келмейді. Бұған қоса, оның құрамында жоғары концентрациядағы үзілген байланыстар бар; олар дифракция арқылы өлшенгендегі атомдар аралық арақашықтықта 5%-дан астам ауытқуларға, сондай-ақ байланыс бұрышының айқын өзгеруіне себеп болады. және жоғары температуралық құбылысқа қабілетті. Профессор Джагдиш Нараян мен Солтүстік Каролина штаты университетінің аспиранты Анах Бхаумик басқаратын зерттеу тобы 2015 жылы Q көміртегін ашқанын жариялады. Олар Q көміртегінің синтезі мен сипаттамасы туралы көптеген мақалалар жариялады, бірақ жылдар өткен соң да осы заттың және оның қасиеттерінің тәуелсіз эксперименттік растауы табылмады. Зерттеушілердің мәлімдемесіне сәйкес, Q көміртегінің құрылымы алмастағыдай біркелкі sp3 байланысынан өзгеше, 3 (sp2) және 4 (sp3) байланыстардың кездейсоқ аморфты қоспасынан тұрады. Көміртек наносекундтық лазерлік импульстер арқылы балқытылып, содан кейін Q көміртегін немесе Q көміртек пен алмастың қоспасын жасау үшін жылдам салқындатылады. Q көміртегін наноинелерден бастап кең аудандағы алмаз пленкаларына дейін алуан түрлі формада жасауға болады. Зерттеушілер азот бос орындары бар наноалмаз бен Q бор нитридін (Q BN) жасағанын, сондай-ақ көміртек алмазға, ал h BN қоршаған орта температурасы мен ауа қысымында c BN-ге айналғанын хабарлады. Топ q материалдарына патенттер алды және оларды коммерцияландыруды жоспарлады. 2018 жылы Техас университетінің Остин қаласындағы командасы симуляциялар арқылы Q көміртегінің қасиеттеріне, соның ішінде рекордтық жоғары температуралық құбылысқа, ферромагнетизмге және қаттылығына теориялық түсіндірмелер ұсынды. Алайда олардың симуляцияларын басқа зерттеушілер растаған жоқ.
With the development of modern thin film deposition and growth techniques in the latter half of the 20th century, such as chemical vapour deposition, sputter deposition, and cathodic arc deposition, it became possible to fabricate truly amorphous carbon materials. True amorphous carbon has localized π electrons (as opposed to the aromatic π bonds in graphite), and its bonds form with lengths and distances that are inconsistent with any other allotrope of carbon. It also contains a high concentration of dangling bonds; these cause deviations in interatomic spacing (as measured using diffraction) of more than 5% as well as noticeable variation in bond angle. and able to exhibit high temperature superconductivity. A research group led by Professor Jagdish Narayan and graduate student Anagh Bhaumik at North Carolina State University announced the discovery of Q carbon in 2015. They have published numerous papers on the synthesis and characterization of Q carbon, but years later, there is no independent experimental confirmation of this substance and its properties. According to the researchers, Q carbon exhibits a random amorphous structure that is a mix of 3 way (sp2) and 4 way (sp3) bonding, rather than the uniform sp3 bonding found in diamonds. Carbon is melted using nanosecond laser pulses, then quenched rapidly to form Q carbon, or a mixture of Q carbon and diamond. Q carbon can be made to take multiple forms, from nanoneedles to large area diamond films. The researchers also reported the creation of nitrogen vacancy nanodiamonds and Q boron nitride (Q BN), as well as the conversion of carbon into diamond and h BN into c BN at ambient temperatures and air pressures. The group obtained patents on q materials and intended to commercialize them. In 2018, a team at University of Texas at Austin used simulations to propose theoretical explanations of the reported properties of Q carbon, including the record high temperature superconductivity, ferromagnetism and hardness. However, their simulations have not been verified by other researchers.