Publication Details:

Լույս է տեսնում 1966 թվականից՝ տարին 4 անգամ։

Journal or Publication Title:

ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր: Ֆիզիկա = Proceedings of the NAS RA: Physics

Date of publication:

2025

Volume:

60

Number:

4

ISSN:

0002-3035

Official URL:

Additional Information:

Avagyan A. N., Yayloyan S. M., Sargsyan K. A., Karakhanyan G. S., Azatyan T. S., Sakanian M. S., Kostanyan A. K., Ավագյան Ա. Ն., Յայլոյան Ս. Մ., Սարգսյան Կ. Ա., Կարախանյան Գ. Ս., Ազատյան Տ. Ս., Սականյան Մ. Ս., Կոստանյան Ա. Կ.

Other title:

Սինթետիկ ադամանդների առաջացման և աճի ակուստիկ խթանումը դրանց ջերմադինամիկական կայունության ոլորտում ; Acoustic Stimulation of the Nucleation and Growth of Synthetic Diamonds within their Thermodynamic Stability Field

Contributor(s):

Պատ․ խմբ․՝ Գ․ Մ․ Ղարիբյան (1966-1992) ; Գլխ․ խմբ․՝ Վ․ Մ․ Հարությունյան (1993-2021) ; Կ․ Մ․ Ղամբարյան (2022-)

Coverage:

528–540

Abstract:

Исследовано влияние ультразвукового воздействия на процессы зародышеобразования и роста синтетического алмаза в условиях высоких давлений и температур (HPHT). Показано, что акустическое поле в диапазоне частот около 100 кГц и амплитуд порядка 1.5–2.5 мкм приводит к существенному снижению энергетического барьера фазового перехода графит–алмаз, ускорению образования стабильного зародыша и улучшению кинетики роста. Экспериментальные данные демонстрируют увеличение выхода алмаза, повышение монокристалличности и уменьшение дефектности структуры при действии ультразвука. На основе анализа процессов в твёрдой фазе и межфазной области предложена физико-математическая модель акустостимулированного фазового перехода, учитывающая динамическое изменение критического радиуса зародыша, снижение барьера ΔG*, усиление диффузии и повышение эффективности легирования кристалла примесями. Результаты работы подтверждают перспективность ультразвуковой стимуляции как инструмента управляемой интенсификации HPHT-синтеза алмаза и оптимизации структуры растущих кристаллов.
Աշխատանքում ուսումնասիրվել է ուլտրաձայնային ազդեցության ներազդեցությունը սինթետիկ ադամանդի սերմառ ձևավորման և աճի գործընթացների վրա բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի (HPHT) պայմաններում։ Ցույց է տրվել, որ մոտ 100 կՀց հաճախականության և 1.5–2.5 մկմ ամպլիտուդի ակուստիկ դաշտը հանգեցնում է գրաֆիտ → ադամանդ փուլային անցման էներգետիկ արգելքի զգալի նվազմանը, կայուն սերմառի ձևավորման արագացմանը և աճի կինետիկայի բարելավմանը։ լաբորատոր ուսումնասիրության տվյալները վկայում են ադամանդի ելքի աճի, մոնոբյուրեղացման բարձրացման և կառուցվածքային թերությունների նվազման մասին ուլտրաձայնային խթանման դեպքում։ Պինդ ֆազայում և միջֆազային շրջանում ընթացող գործընթացների վերլուծության հիման վրա առաջարկվել է ակուստիկ խթանմամբ պայմանավորված փուլային անցման ֆիզիկա-մաթեմատիկական մոդել, որը հաշվի է առնում սերմառի կրիտիկական շառավղի դինամիկ փոփոխությունը, արգելքի ΔG* նվազումը, դիֆուզիայի ուժեղացումը և բյուրեղի դոպավորման արդյունավետության բարձրացումը։ Արդյունքները հաստատում են ուլտրաձայնային խթանման կիրառելիությունը՝ որպես HPHT ադամանդի սինթեզի կառավարվող ինտենսիվացման և աճող բյուրեղների կառուցվածքի օպտիմացման արդյունավետ միջոց։
The study investigates the effect of ultrasonic exposure on the nucleation and growth processes of synthetic diamond under high-pressure, high-temperature (HPHT) conditions. It is shown that an acoustic field in the frequency range around 100 kHz and with amplitudes of about 1.5–2.5 μm leads to a significant reduction of the energy barrier for the graphite → diamond phase transition, accelerates the formation of a stable nucleus, and improves growth kinetics. Experimental data demonstrate an increase in diamond yield, enhanced monocrystallinity, and reduced structural defectiveness under ultrasonic stimulation. Based on an analysis of processes in the solid phase and at the interphase boundary, a physical– mathematical model of the acoustically stimulated phase transition is proposed, accounting for the dynamic change in the critical nucleus radius, the reduction of the barrier ΔG*, the enhancement of diffusion, and the increased efficiency of crystal doping with impurities. The results confirm the promise of ultrasonic stimulation as a tool for controlled intensification of HPHT diamond synthesis and for optimizing the structure of growing crystals.

Format:

pdf

Identifier:

oai:arar.sci.am:426034

Call number:

АЖ 415

Location of original object:

ՀՀ ԳԱԱ Հիմնարար գիտական գրադարան