СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..............................................................6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................13
1.1. Физические свойства кристаллов природного алмаза.................13
1.2 Классификация кристаллов природного алмаза........................13
1.3. Электрофизические свойства алмазов...............................15
1.3.1. Электропроводность и уровни захвата в природном алмазе.........16
1.3.2. Электронная структура поверхности алмаза.......................23
1.3.3. Экспериментальные исследования процесса контактной электризации кристаллов природного алмаза..........................................27
1.4. Взаимодействие рентгеновского излучения с алмазом................29
1.4.1. Рассеяние и поглощение рентгеновского излучения веществом......29
1.4.3. Рентгеноабсорбционный и рентгенорадиометрический методы обнаружения кристаллов природного алмаза..............................34
1.5.3. Рентгенорадиометрический метод обнаружения природных алмазов 37
1.5. Выводы и постановка задачи.......................................40
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..........................................................42
2.1. Общая постановка задачи..........................................42
2.2. Стенд для измерения трибоэлектрического заряда...................42
2.2.1. Измерение величины трибоэлектрического заряда..................45
2.2.1. Метод бесконтактного измерения трибоэлектрического заряда......46
2.2.3. Анализ погрешности метода измерения трибоэлектрического заряда
минерала............................................................ 49
2.2.4.0брабогка результатов измерений трибоэлектрического заряда......52
2.3. Установка для исследования электрических и люминесцентных свойств кристаллов............................................................53
2.4. Экспериментальная установка для исследования процессов взаимодействия рентгеновского излучения с кристаллом алмаза..........................56
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ КРИСТАЛЛОВ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА.............................60
3.1. Общая постановка задачи..........................................60
3.2. Измерение величины трибоэлектрического заряда кристаллов алмаза..60
3.2.1. Влияния условий эксперимента на величину трибоэлектрического заряда 60
3.2.2. Измерение трибоэлектрического заряда кристаллов алмаза.........62
3.3. Исследование кинетики накопления трибоэлектрического заряда при контактной электризации кристаллов алмаза.............................67
3.4. Влияние внешних воздействий на процесс контактной электризации кристаллов алмаза.....................................................69
3.4.1. Влияние облучения на процесс контактной электризации кристалла алмаза................................................................70
3.4.2. Контактная электризации кристалла алмаза во внешнем электрическом поле..................................................................73
3.5. Исследование возможных уровней в зонной структуре алмаза, участвующих в запасании трибоэлектрического заряда....................76
3.6. Определение энергии активации методом термостимулированного тока... 81
3.7. Зонная модель процесса контактной электризации кристалла алмаза..86
3.8. Модель накопления и релаксации неравновесного трибоэлектрического
заряда...............................................................90
ГЛАВА 4. ПРОЦЕССЫ РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
В КРИСТАЛЛАХ ПРИРОДНОГО АЛМАЗА........................................97
4.1. Общая постановка задачи..........................................97
4.2 Анализ сигналов, регистрируемых сцинтилляционными блоками детектирования экспериментальной установки............................98
4.3. Модель для численного расчета интенсивности рассеянного излучения на кристалле алмаза и минералах сопутствующей породы....................102
4.4. Расчет диаграмм направленности рассеянного излучения на кристалле алмаза...............................................................105
4
4.5. Расчет диаграмм направленности рассеянного излучения на минералах сопутствующей породы................................................111
4.6. Анализ пространственно-временных закономерностей рассеяния рентгеновского излучения на кристаллах алмаза и минералах сопутствующей
породы..............................................................114
ГЛАВА 5. СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИРОДНЫХ АЛМАЗОВ НА ОСНОВЕ РЕГИСТРАЦИИ ВЕЛИЧИНЫ ТРИБОЗАРЯДА И ПРОЦЕССОВ РАССЕЯНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ..................................122
5.1. Трибоэлектрометрический метод обнаружения природных алмазов....122
5.1.1. Обоснование трибоэлектрометрического метода сепарации алмазосодержащих руд................................................123
5.1.2. Система обнаружения электрометрического сепаратора алмазосодержащих руд................................................125
5.1.3. Формирования признака разделения сигналов в системе обнаружения на основе измерения трибоэлектрического заряда минералов...............127
5.1.4. Обработка сигнала в тракте регистрации трибоэлектрометрического сепаратора..........................................................130
5.1.5. Двухканальный тракт регистрации трибоэлектрометрического сепаратора
....................................................................135
5.2. Рентгенорадиометрический метод обнаружения природных алмазов...137
5.2.1. Принцип действия системы обнаружения.........................137
5.2.2. Алгоритмы обработки сигналов и принятия решения в системе....139
обнаружения с двухдетекторной РОС...................................139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................149
ЛИТЕРАТУРА..........................................................152
Публикации но теме диссертации......................................162
Приложение 1. Аналитический расчет сигнала датчика заряда с расположением электродов в одной плоскости..........................165
5
Приложение 2. Численный расчет динамики накопления индуцированного заряда и выходного сигнала датчиков с различными геометрическими формами
электродов.............................................................170
Приложение 3. Аналитический расчет сигнала датчика заряда методом
комформного отображения................................................182
Приложение 4. Оптимизация формы датчика трибоэлектрического заряда... 188 Приложение 5. Качественные показатели управления острорезонансным вибрационным питателем..................................................193
\
б
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Физические свойства кристаллов природного алмаза являются основой для создания систем идентификации кристаллов природного алмаза. Разработка новых и совершенствование существующих методов обнаружения природных алмазов неразрывно связаны с экспериментальными и теоретическими исследованиями свойств кристаллов алмаза. Основным физическим методом, применяемым в настоящее время в системах обнаружения природных алмазов, является рентгенолюминесцентный, обладающий, наряду со многими преимуществами, двумя принципиальными недостатками: во-первых, часть алмазов имеет низкий уровень свечения, во-вторых, некоторая часть сопутствующих минералов обладает рентгенолюминесценцией, сравнимой со средним уровнем свечения алмазов. Поиск альтернативных методов, основанных на иных физических явлениях, показал возможность обнаружения алмазов в автоматическом режиме двумя новыми способами: 1) трибоэлектрометрическим методом контроля алмазосодержащих руд, основанным на эффекте накопления избыточного трибоэлектрического заряда кристаллами в процессе контактной электризации; 2) рентгенорадиометрическим, основанным на регистрации рассеянного рентгеновского излучения. Указанный факт делает актуальным экспериментальное и теоретическое исследование процессов контактной электризации и рассеяния рентгеновского излучения в кристаллах природного алмаза и минералах сопутствующей породы, направленное на физическое обоснование и повышение технологических показателей трибоэлектрометрического и рентгенорадиометрического методов обнаружения природных алмазов.
Состояние вопроса. Физическое обоснование трибоэлектрометрического метода обнаружения развито слабо. Недостаточно изучены механизмы создания трибоэлектрического заряда, нет исследований величины трибоэлектрического заряда, накапливаемой кристаллами алмазов при контактной электризации на поверхности металлического вибрационного лотка при различных внешних воздействиях. Кроме того, существующие методы неразрушающего измерения трибозаряда кристалла имеют значительную погрешность, обуслов-
7
ленную слабой проработкой вопросов аппаратного обеспечения эксперимента.
Физическое обоснование рентгенорадиометрического метода обнаружения природных алмазов, основанного на анализе процессов поглощения и рассеяния рентгеновского излучения кристаллом, развито только для простых, однодетекторных схем регистрации излучения. При этом основное внимание уделено только амплитудным характеристикам процессов взаимодействия рентгеновского излучения с веществом. Вопрос использования углового распределения интенсивности рассеянного на частице излучения для формирования признаков разделения в системах обнаружения природных алмазов на момент начала выполнения диссертационной работы не проработан.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является экспериментальное и теоретическое исследование процессов контактной электризации и рассеяния рентгеновского излучения в кристаллах природного алмаза и минералах сопутствующей породы, направленное на физическое обоснование и повышение технологических показателей трибоэлектрометриче-ского и рентгенорадиометрического методов обнаружения природных алмазов.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать методы исследования процессов контактной электризации и взаимодействия с рентгеновским излучением природных алмазов и минералов сопутствующей породы.
2. Исследовать процесс контактной электризации природного алмаза и установить влияние внешних факторов на величину накапливаемого трибоэлектрического заряда.
3. Разработать физическую модель процесса контактной электризации кристалла алмаза.
4. Исследовать возможность использования характеристик углового распределения интенсивности рентгеновского излучения, рассеянного на кристаллах алмаза и минералах сопутствующей породы, для формирования признаков разделения в рентгспорадиометрическом методе обнаружения природных алмазов.
8
5. На основании исследований процессов контактной электризации и рассеяния рентгеновского излучения в кристаллах природного алмаза разработать основные принципы повышения технологических показателей систем обнаружения.
Методы исследования. Для достижения цели диссертационной работы используются методы математического моделирования; методы теории термостимулированного тока (ТСТ), численные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных (метод зарядовой плотности); методы анализа радиотехнических цепей и сигналов, экспериментальные исследования алмазов и сопутствующих минералов.
Объект исследований. Кристаллы природных алмазов и сопутствующих минералов.
Область исследований включает:
- Разработку экспериментальных методов исследования физических свойств природных алмазов.
- Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы'три-. боэлектрических эффектов в природных алмазах.
- Теоретическое и экспериментальное изучение взаимодействия рентгеновского излучения с природными алмазами и сопутствующими минералами.
- Технические и технологические применения физических свойств природных алмазов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Определены энергетические уровни в запрещенной зоне алмаза, принимающие участие в формировании трибоэлектрического заряда алмаза в процессе контактной электризации.
2. Предложена физическая модель формирования трибоэлектрического заряда в кристаллах природного алмаза в процессе контактной электризации при движении по металлической поверхности вибрационного лотка.
3. Обнаружена фоточувствительность процесса контактной электризации и определено влияние внешнего электрического поля на величину накапливаемо-
9
го электрического заряда.
4. Показана возможность селективного выделения кристаллов природного алмаза из смеси сопутствующих минералов на основе анализа углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения.
5. Разработаны алгоритмы обнаружения кристаллов природного алмаза на основе регистрации трибоэлектрического заряда и рассеянного рентгеновского излучения.
Практическая ценность работы:
- Разработано аппаратное и методологическое обеспечение экспериментальных исследований процесса контактной электризации кристалла алмаза.
- Установлено, что величина трибоэлектрического заряда и характеристики углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения могут использоваться в качестве признаков распознавания в системах обнаружения природных алмазов.
- Теоретические и экспериментальные исследования использованы для повышения эффективности трибоэлектрометрического и рентгенорадиометрического методов обнаружения природных алмазов.
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при реализации научного направления «Новые физические методы диагностики и извлечения алмазов» и выполнении 2 госбюджетных тем и 11 хозяйственных договоров в лаборатории физики алмазов НИИПФ ГОУ ВПО «ИГУ». Полученные результаты использованы при разработке экспериментальных образцов трибоэлектрометрического (в количестве 7 экземпляров) и рентгенорадиометрического (в количестве 5 экземпляров) сепараторов в рамках выполнения НИР со структурными подразделениями АК «Алроса», а также с ОАО “Алмазы Лнабара”, с ОАО “Геологоразведка” и с ОАО «ИрГИРЕДМЕТ».
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на российских и международных конференциях:
1. Международная конференция X-ray and Neutron Capillary Optic 2 (Москва, 2004).
10
2. Международная конференция VUVS 2005 (вакуумная ультрафиолетовая спектроскопия и взаимодействие излучения с конденсированными средами. Иркутск, 2005).
3. Всероссийская школа-семинар молодых ученых «Современные методы переработки минерального сырья».
4. Научно-практическая конференция, посвященной 50-летию алмазодобывающей промышленности и г.Мирного (Мирный, 2005).
5. V международный симпозиум по трибофатике (Иркутск, 2005).
6. Международная конференция Conference on X-Ray Analysis (Улан-Батор, 2006).
7. X Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики» (Москва- Сочи, 2007).
8. XI Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики» (Москва- Сочи, 2008).
1.11. Публикации. Результаты работы представлены в 16 научных публикациях. Получено 2 патента РФ, 2 положительных решения о выдачи патента РФ и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
1.12. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и пяти приложений. Основная часть работы изложена на 164 страницах, содержит 60 рисунков, 8 таблиц и список литературы из 112 библиографических наименований.
1.13. На защиту выносится:
1. Особенность зависимости ТСТ алмаза после предварительной контактной электризации, заключающаяся в наличии пиков ТСТ с температурой максимума в интервале 408 К - 428 К и энергией активации 0.95-2.17 эВ, экспериментально обнаруженных у всех исследованных кристаллов и пиков ТСТ с температурой максимума в интервале 452 К - 495 К и энергией активации 1.90-2.14 эВ, экспериментально обнаруженных только у ряда исследованных кристаллов,
11
связана с термическим опустошением заполненных в процессе контактной электризации уровней захвата заряда, что приводит к изменению неравновесной дырочной проводимости кристалла алмаза.
2. Положительный трибоэлектрический заряд алмаза формируется вследствие туннельных переходов электронов с поверхностных уровней алмаза в зону проводимости металла с последующим переходом неравновесных дырок на энергетические уровни с энергией активации, лежащей в пределах 0.95-2.17 эВ. Общий положительный заряд, формируемый в приповерхностной области кристалла, смещает энергетическую структуру поверхности алмаза вниз до выравнивания уровней Ферми поверхности кристалла и металла.
3. Отличие углового распределения энергии рассеянного рентгеновского излучения с энергией квантов 20 кэВ<£<30кэВ на кристалле алмаза (вещество с низким атомным номером 7) и минерале кальцита (СаСОз- вещество со средним атомным номером) с размерами от 2 до 8 мм состоит в степени асимметрии диаграмм направленности рассеянного излучения, что обосновывает возможность селективного выделения кристаллов природного алмаза из смеси минералов на основе анализа характеристик углового распределения энергии рассеянного рентгеновского излучения.
Структура диссертации.
В первой главе приведен литературный обзор по электрофизическим свойствам природных алмазов, показана степень исследования процессов контактной электризации кристаллов алмаза, проведен анализ существующих данных по рассеянию рентгеновского излучения на алмазе.
В главе показана актуальность физического обоснования трибоэлектрометрического и рентгенорадиометрического методов обнаружения природных алмазов, поставлена цел!» работы и сформулированы задачи диссертации.
Вторая глава посвящена аппаратному и методологическому обеспечению экспериментальных исследований.
В третьей главе рассмотрены результаты исследования процесса накопления трибоэлектрического заряда кристаллами алмаза при контактной электризации
12
на поверхности металлического вибрационного лотка.
В четвертой главе исследованы процессы взаимодействия рентгеновского излучения с кристаллами алмаза и минералами сопутствующей породы.
В пятой главе рассмотрены основные принципы технологического применения результатов теоретических и экспериментальных исследований, использованные при создании экспериментальных образцов трибоэлектрометрического и рентгенорадиометрического сепараторов алмазосодержащих руд.
В пяти приложениях к диссертации представлены методы и результаты расчета бесконтактных да тчиков электрического заряда, а также анализ качественных показателей разработанной автором микропроцессорной системы управления острорезонансным вибрационным питателем.
В заключении приведены основные результаты диссертационной работы и сформулированы задачи дальнейших исследований.
В приложениях 1-4 приведены результаты расчетов бесконтактных датчиков трибоэлектричеекого заряда частиц.
В приложении 5 приведены анализ качественных характеристик системы управления вибрационным питателем, используемого в экспериментах по изучению процесса контактной электризации.
13
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Физические свойства кристаллов природного алмаза
Кристаллическая решетка алмаза является кубической гранецентрирован-ной, которую можно представить в виде двух грансцентрированных решеток, совмещенных таким образом, что одна из них смещена на 1/4 пространственной диагонали. Решетка алмаза не является плотноупакованной, координационное число - 4. Пространственная группа симметрии ОІ; І^сІЗт. Постоянная решетки равна 0.357 нм, расстояние между ближайшими соседними атомами составляет
0.154 нм. Электронная конфигурация Бр^. Плотность алмаза 3.515 г/см [1-4].
Подавляющее большинство природных алмазов содержит большое количество азота (до 0.5 ат.%), формирующего более полутора десятков дефектов и кластеров. Каждый тип дефектов образует свой тип твердых растворов азота в кристаллической решетке, вносит свой вклад в разупорядочение структуры и создание электронных уровней в запрещённой зоне. Полиморфизм примесного азота [5] приводит к большому разнообразию оптических и электронных свойств, многие из которых не встречаются в других веществах.
Ширина запрещенной зоны, соответствующая "непрямым” электронным переходам в идеальном кристалле алмаза, составляет 5.49 эВ при 300 К, что хорошо согласуется с краем собственного оптического поглощения 225 нм. Однако экспериментально край собственного поглощения удается наблюдать лишь в достаточно редких типах кристаллов с пониженным содержанием примесей азота. Ширина запрещенной зоны для "прямых" переходов составляет 7.3 эВ. [1,6,7].
1.2 Классификации кристаллов природного алмаза
Так как азот является основной примесью в кристаллах природного алмаза, то вполне очевидно классифицировать алмазы именно по содержанию в них азотных дефектных центров, каждому из которых отвечает характерный спектр
14
ИК- и УФ-поглощения [1,2]:
Тип 1 - алмазы, имеющие полосы однофононного поглощения в ИК-области спектра и поглощение в УФ-области.
Тип II - алмазы, прозрачные в ИК- и УФ-областях спектра вплоть до края фундаментального поглощения.
Кратко охарактеризовать основные классификационные группы можно следующим образом:
Тип 1а - наиболее распространенный тип природных алмазов. Содержание азота до 102' см*3. Непарамагнитен.
Тип 1Ь - редко встречающиеся в природе желтые алмазы. Имеют парамагнитные свойства, обусловленные одиночными замещающими атомами азота.
Тип На - малоазотные алмазы. Отсутствует ИК-поглощение в однофоноп-ной области, ярко выражен край фундаментального поглощения в УФ-диапазоне вблизи 220 нм, теплопроводность при комнатной температуре наиболее высокая среди всех алмазов и составляет величину около 20 Вт/см-К [16].
Тип НЬ - голубые полупроводниковые алмазы. Содержание азота порядка 1015см*3. Полупроводниковые свойства обусловлены примесью бора (алмазы р-типа).
Концентрационная граница разделения алмазов по количеству азота на классификационные группы (переход от типа / к типу II) в известной степени условна и изменяется по разным литературным данным в пределах от 2-1017
I 9
[30] до 5.8-10 [2]. В отечественной классификации внутри типа 1а в зависимости от доминирующего вида азотных дефектов выделяют подтипы 1аА, 1аВ1, /д(А,В1,В2). Кроме того, Ю.А. Клюевым с соавторами [2] выделен тип III, для которого характерна высокая концентрация центров В1 при низкой концентрации центров А.
Кроме физической классификации известна минералогическая классификация алмазов, предложенная Орловым [4], которая основана на разделении алмазов по габитусу, но учитывает также физические свойства: поглощение, люми-
15
несценцию, ЭГ1Р.
Минералогическая классификация делит все алмазы на десять разновидностей: пять разновидностей среди монокристаллов алмаза и пять разновидностей среди поликристаллов алмаза.
В первую разновидность отнесены октаэдрические кристаллы; во вторую и третью - кубические, соответственно с интенсивной желтой окраской и полупрозрачные (иногда серые) алмазы; четвертая разновидность включает алмазы в оболочках; к пятой разновидности принадлежат черные алмазы с большим количеством включений графита. Поликристаллические формы алмаза тоже разделены на пять разновидностей: балласы (VI разновидность), поликристаллические сростки ограненных крупных (VII разновидность ) и мелких (VIII разновидность) алмазов и неограненных алмазов (IX разновидность), а также карбонадо (X разновидность).
1.3. Электрофизические свойства алмазов
Электрические свойства алмаза, как полупроводника, определяются спектром энергетических уровней примесей и дефектов в запрещенной зоне, ширина которой для «непрямых» переходов составляет 5.49 эВ [6,8,10]. Существует ряд моделей запрещенной зоны алмаза [2,8,12,13]. Если придерживаться [8], то все уровни в запрещенной зоне алмаза можно разделить на донорные, акцепторные, уровни рекомбинации и уровни дислокационных состояний, образующие узкую зону [9, 10]. Подвижность дырок в алмазе при комнатной температуре (300 К) составляет juJt =(1500 ±150) см/(В*с). Температурная зависимость
подвижности дырок подчиняется закону Т~1/5 в области температур близких к комнатной, а при высоких температурах от 400 до 1000 К описывается законом Г“2,8. В однородных кристаллах алмаза при 300К холловская подвижность
л
электронов составляет щ =(2000 ±100) см /(В-с) [8].
Зависимость скорости дрейфа носителей заряда vd = juE при температурах, не превышающих 300 К, отклоняется от линейности в полях (3-^*4)-103 В/см и
16
выходит на насыщение при Е >3 - 104В/см. При повышении температуры этот эффект не наблюдается даже в самых сильных полях, использованных в эксперименте. Предельные значения скорости дрейфа электронов и дырок составляют соответственно vdse = (1.5 ± 0.1) • 107 и vdsh = (1.1 ± 0.1) • 107 см/с для всех температур, не превышающих 300 К. В сильных электрических полях обнаружен эффект анизотропии электропроводности при Т <300К, причем для электронов
ю > v</ioo 5 а для дырок vdl ,0 < vJ]00. При понижении температуры анизотропия возрастает и появляется в меньших полях. Дрейфовая подвижность носите-
•)
лей заряда при комнатной температуре составляет 2400 см /(В с) для электронов и 2100 см2/(В’с) для дырок [8].
Среднее время свободного пробега г электронов и дырок в слабых электрических полях приблизительно удваивается с ростом температуры от 200 до 500 К. Как показали эксперименты, т не меняется при изменении напряженности электрического поля во всем исследованном диапазоне его значений от 102 до 6104 В/см [8].
1.3.1. Электропроводность и уровни захвата в природном алмазе
Алмазы типа Ici, lb, Па можно отнести к хорошим диэлектрикам — их удельное сопротивление лежит в интервале 10'2 -МО16 Ом/см. Исключениями могут быть кристаллы с признаками пластической деформации или кристаллы типа lib с большой концентрацией дислокаций. [6,13].
Для описания электрической проводимости сг кристаллов природного алмаза в [12,13] предложена модель, согласно которой сг может быть представлена как сг = сгк+сг5+ <т/Л6>, где
сtv -объемная составляющая;
as -проводимость по поверхности кристалла;
аи^о “ проводимость по абсорбирующейся на поверхности кристалла пленке воды. Указанная составляющая возникает после нагревания кристалла на воздухе выше 350°С и охлаждения до комнатной температуры.
17
температура,0 С 200 100
50 30
Автором работы [12] проведено разделение исследованной коллекции алмазов на группы по характеру температурной зависимости электрической проводимости в низкотемпературной (30-г300 °С) и высокотемпературной (300-5-700 °С) областях. Для низкотемпературной области все исследованные алмазы разделены на четыре группы
В первую группу, на и- 300
более многочисленную (70%), отнесены алмазы с ^
проводимостью при КОМ- *5£
о
натной температуре равной ^ М (3-10'16 + 10"и) Ом"1 см'1. В Ь
Ю
них зависимость проводимости от температуры, построенная в координатах
Рис. 1.1. Температурная зависимость электро-1о§сг(1 /Т) прямолинейных проводносги алмазов первой группы (для трех образцов) [12].
отрезка с энергией актива-
ции в пределах (0.1 -г 1.4) эВ (рис. 1.1). Часто температурный интервал, в котором проявляется прямолинейный отрезок, бывает коротким, что затрудняет выделение точного значения энергии активации.
Во вторую группу отне-сено примерно 17% образцов (обычно это правильные
300
температура0 С 200 100
50
10
ю%
N
О
10
•12
Рис. 1.2. Температурная зависимость электропроводности алмазов второй группы (для трех об-октаэдры или шпинелевые разное) [12].
двойники), у которых после
отжига при 330°С и охлаждения до комнатной температуры проводимость па-
- Київ+380960830922