Электрофизические свойства алмазного композицинного материала

Abstract

Исследованы электрофизические свойства (электропроводность, магнитные характеристики) полученного НРНТ-спеканием поликристаллического сверхтвердого материала на основе алмаза, n-слойного графена и оксида графена. Установлено, что с увеличением содержания графена в алмазном поликристаллическом компакте резко (почти в 4 раза) снижается удельное электросопротивление. При одинаковом содержании n-слойного графена в поликристаллическом композите его удельное электросопротивление зависит от размеров алмазных зерен: с их уменьшением удельное электросопротивление снижается. Ферромагнитные свойства в полученных поликристаллических алмазных композитах могут формироваться как вследствие ферромагнитных примесей в порошках природного алмаза, а также примесей и включений металлов-растворителей углерода (Ni, Fe, Co) в порошках синтетического алмаза, так и спонтанного магнитного упорядочения в нанографеновых слоях.

Досліджено електрофізичні властивості (електропровідність, магнітні властивості) отриманого НРНТ-спіканням полікристалічного надтвердого матеріалу на основі алмазу, n-шарового графену і оксиду графену. Встановлено, що зі збільшенням вмісту графену в алмазному полікристалічному компакті різко (майже в 4 рази) знижується питомий електроопір. За однакового вмісту n-шарового графену в полікристалічному композиті, його питомий електроопір залежить від розміру алмазних зерен: – з їх зменшенням питомий електроопір знижується. Феромагнітні властивості в отриманих полікристалічних алмазних композитах можуть формуватись як внаслідок вмісту феромагнітних домішок у порошках природного алмазу, а також домішок і включень металів-розчинників вуглецю (Ni, Fe, Co) у порошках синтетичного алмазу, так і спонтанного магнітного впорядкування в нанографенових шарах.

A study of the electrical properties (electrical conductivity, magnetic characteristics) of a polycrystalline superhard material obtained by HPNT sintering, based on diamond, n-layer graphene and graphene oxide was made. It is established that an increase in the content of graphene in a diamond polycrystalline compact leads to a sharp (almost 4 times) decrease in the resistivity. With the same content of n-layer graphene in the polycrystalline composite, its specific electrical resistance depends on the size of the diamond grains – as the grain size decreases, the resistivity also decreases. The formation of ferromagnetic properties in the obtaining polycrystalline diamond composites can be due either to ferromagnetic impurities in natural diamond powders and impurities and the inclusion of carbon-soluble metals (Ni, Fe, Co) in synthetic diamond powders or as a result of spontaneous magnetic ordering in nanographene layers.