铁基金属包膜物相在金刚石生长中的作用机理研究

项目名称： 铁基金属包膜物相在金刚石生长中的作用机理研究

项目编号： No.50972084

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 许斌

作者单位： 山东建筑大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 利用高温高压静压法合成金刚石单晶，不论采用粉状还是片状金属触媒，金刚石形核后总是包覆着一层几十微米厚的金属触媒包膜，石墨碳正是通过此包膜催化成金刚石碳。然而，目前国内外对此包膜的研究还很不够。优质金刚石生长在高温高压的"V"形区内，已有的文献和高温高压原位检测均表明，金刚石在此区域生长时存在着触媒催化的固态相变。本申请以铁基金属包膜为研究对象，表征与金刚石接触的包膜物相结构和相关晶面，揭示界面和包膜内铁镍碳原子价电子的变化规律；在获得金刚石、石墨和包膜相关物相高温高压晶格常数的基础上，以余氏理论（EET）和程氏理论（TFDC）为指导，研究包膜多种物相之间以及与金刚石、石墨的相互作用，相关晶面电子密度的连续性，寻找金刚石生长的碳源相和催化相；同时根据计算结果选择触媒剂粉末进行金刚石合成实验，控制包膜物相组成。通过本项目研究，明确金属触媒催化机理，为研制高品质金刚石提供重要的理论与实验基础。

中文关键词： 高温高压；金刚石单晶；金属包膜；电子理论；生长机理

英文摘要：

英文关键词： high temperature-high pressure；diamond single crystal；metal film covering diamond；electron theory；growth mechanism