Кармины - новые кристаллические формы углерода

мошенничество от науки, глобальные ошибки химиков и хемио-кунсткамера
Мельниченко Владимир
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2011 5:46 pm

Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Мельниченко Владимир » Ср фев 09, 2011 6:09 pm

Комментарий
Золото имеет цену,
Алмазы имеют цену,
Кармины – бесценны.
Два класса углеродных веществ перманентно наблюдаются в природе:
(1) В форме опознанных графитов, алмазов, фуллеренов, нанотрубок;
(2) В форме новых, неопознанных кристаллических объектов.
По объектам первого рода существует обширная литература, регулярно проводятся конференции, а за фуллерены и графены присуждены Нобелевские премии в 1996 и 2010 годах. Робкие высказывания по объектам второго рода носят сенсационный характер и предполагают уникальность наблюдаемого редкого явления. Попытки свести их к объектам первого рода оказываются безуспешными. Между тем загадочные кристаллы углерода наблюдаются не так уж редко. Под общим названием «Кармины» они образуют обширный класс новых кристаллических соединений углерода. По существу, это неизведанный, чисто углеродный «Параллельный Мир». Пять моих книг: (1) «Неопознанные углеродные объекты – кармины»; (2) «Третий карминовый закон»; (3) «Империя карминов»; (4) «Великий углеродный кризис»: (5) «Carmynes – objects from the Parallel World» представляют собой введение в науку о карминах.
С почтением В.М.Мельниченко
e-mail: v.carmin@gmail.com
тел. 496-51-33184

Аватара пользователя
barsergey
Сообщения: 992
Зарегистрирован: Вс май 22, 2005 12:35 pm
Контактная информация:

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение barsergey » Ср фев 09, 2011 7:03 pm

К вопросу о терминах:
Кармин (фр. carmin, от араб. кирмиз — кошениль и лат. minium — киноварь) — красный краситель, получаемый из карминовой кислоты, производимой самками насекомых кошенили. Кармин зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е120.
Писали бы сразу в антихимию, а то модераторы мучатся будут, переносить...
Химик-технолог - это специалист, пытающийся делать как бы на поль­зу то, что обычный химик делает просто для удовольствия

Аватара пользователя
Hedgehog
химик ежовый
Сообщения: 13399
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2005 7:41 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Hedgehog » Ср фев 09, 2011 10:54 pm

Мельниченко Владимир писал(а): введение в науку о карминах.
Как в том анекдоте: пятитомное "Введение в науку о слонах" :lol:
bacco, tabacco e Venere

Аватара пользователя
barsergey
Сообщения: 992
Зарегистрирован: Вс май 22, 2005 12:35 pm
Контактная информация:

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение barsergey » Чт фев 10, 2011 7:34 pm

Да не, там страничек 12-16... так что это брошюры, по любому...
Химик-технолог - это специалист, пытающийся делать как бы на поль­зу то, что обычный химик делает просто для удовольствия

Мельниченко Владимир
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2011 5:46 pm

кармины

Сообщение Мельниченко Владимир » Пт фев 11, 2011 2:24 pm

Непознаваемость карминов

В.М. Мельниченко
142455 г. Электроугли Ногинский р-н Московская обл. ул. Советская 5-79
v.carmin@gmail.com
тел. 496-51-33184
Воля и труд человека
Дивные дивы творят!
(Н.А.Некрасов, 1870)
Алмаз, построенный из углеродных цепочек Сn,
называется кармином.
(Казалось бы, всё элементарно просто и понятно).

1. Третий карминовый закон (Закон познаваемости):

Мир карминов непознаваем в рамках существующей системы знаний и организации научных исследований. Закон носит экспериментальный характер.

2. Карбин
7 декабря 1971 в Государственном Реестре СССР было зарегистрировано научное открытие № 107 с приоритетом 4 ноября 1960. Граждане СССР Сладков А.М., Касаточкин В.И., Коршак В.В., Кудрявцев Ю.П. сделали открытие, определяемое следующей формулой:
«Экспериментально установлено неизвестное ранее явление существования новой кристаллической формы углерода – карбина, характеризующейся в отличие от алмаза и графита, цепочечным (линейным) строением углеродных макромолекул».

3. Кармины
Карминовая идея родилась в 1981 году как идея слоисто-цепочечного углерода, сформулированная в трёх статьях [1-3]:
В старой (карбиновой) концепции основной структурной единицей считалась длинная углеродная цепочка. Сейчас её место заняла графен-молекула, свободная или сшитая короткими углеродными цепочками. В итоге возникли карбино-графиты и карбино-алмазы. Ещё не было карминов. Ещё не было простейших углеродных молекул как строительных блоков новых кристаллических соединений углерода. Ещё не было Параллельного Мира. Это был только вход в мир карминов.
В марте 1982 А.М. Сладков в частной беседе с автором говорил:
- Знаете, мне кажется, это прорыв. У меня давно вызывала сомнение карбиновая модель длинных цепочек. У вас короткие цепочки вплетены в структуру алмаза или графита как-то естественным путём. В общем, я в восторге от ваших карбино-алмазов, карбино-графитов, а статью по слоисто-цепочечному углероду я направлю и в «Доклады Академии Наук СССР» и в “Carbon”.
- Недавно в США в серии «Обзоры Советской Науки» опубликована моя большая обзорная статья по карбину. Вот этот обзор, возьмите его на память [4]:
- Пусть эта статья будет последней по старому карбину. Я договорюсь с редакторами других журналов, поговорю с ведущими учёными нашей страны, чтобы они больше не пропускали ни одной статьи по карбину, написанную в старом духе. Отныне пойдут кармины. Мне они больше нравятся, чем одинокий карбин.
К сожалению, эта дорога резко оборвалась. Внезапно умер Алексей Михайлович Сладков (1922-1982).
Замечание: Прошло почти 30 лет. Но до сих пор в печати, Интернете, газетах появляются многочисленные статьи, прославляющие старый карбин и добрую память А.М. Сладкова. Особенно знаменательны статьи [5-7]:
Эти публикации, несомненно, не обрадовали бы Алексея Михайловича Сладкова. Они в искажённом виде представляют сложную ситуацию, создавшуюся вокруг Открытия № 107.
Владимир Иванович Касаточкин в 1973 году очень тяжело переживал крах концепции двух видов карбинов – α-карбина и β-карбина.
В 1982 году именно Алексей Михайлович Сладков открыл зелёную улицу карминам.

4. Эксперимент: Первый кармин
В 1977 автор получил из рук профессора Касаточкина В.И. в качестве наследия весь накопленный экспериментальный материал по карбину. Особую ценность представляли 120 электронограмм монокристаллического типа. Четыре года (1987-1991) потребовались на анализ их «в первом чтении» по оригинальной методике.
Замечание: Эта, системная, методика разрабатывалась 14 лет (1973-1987).Она базируется на удачно выбранном уравнении электронограммы и эффективно вбирает в себя всю информацию, содержащуюся на данном, конкретном снимке. Точность получаемых результатов была высокой, «рентгеновской».
Оказалось, что почти каждая электронограмма представляла собой дифракционный образ своего какого-то неизвестного углеродного кристалла. Новых кристаллических структур существовало чрезвычайно много, почти столько же, сколько имелось и дифракционных снимков.
Для объяснения этого поразительного факта была введена в рассмотрение подтаблица Д.И.Менделеева. Она включает в себя совокупность нетождественных атомов углерода, характеризующихся разными координационными числами. Любое химическое соединение, построенное из этих атомов, названо кармином, а всё их множество - Империей карминов.
И всё же шесть электронограмм (из 120) давали одни и те же параметры гексагональной элементарной ячейки, а именно:
а(гекс) = 492.4 ± 1.1 пм; с = 543.8 × 2 = 1087.6 ± 0.8 пм.
Причём регистрировались одиннадцать рефлексов типа (00l) со всеми l, изменяющимися от l = -6 до l = +5. Это очень важный факт. Он надёжно указывал на то, что межслоевое расстояние равно 543.8 пм и что это не кварц.
Найденный параметр а(гекс) = 492.4 пм с высокой точностью равен удвоенному значению для графита а = 246.1 пм (246.1 × 2 = 492.2 пм). Следовательно, в плоскости слоёв это, казалось бы, (2 × 2) структура графита.
Удвоенные и утроенные значения структурных периодов, соответствующих алмазу и графиту, регистрировались и в американских алмазоподобных плёнках. Особенно отчётливо этот эффект наблюдался в работе [8]:
Найденный гексагонально-слоистый кармин обозначен как h-2CQ(2,2,3). Здесь буква h означает гексагональность (hexagonal) кристалла. Первая цифра 2 обозначает двухслойно периодическое расположение гофрированных слоёв. Буква C обозначает дважды-координированный атом углерода. Буква Q обозначает тетра-координированный, узловой атом углерода. Таким образом, этот и, как оказалось, почти все найденные кармины построены из разнотипных, C и Q, атомов.
Длина межслоевой сшивки между узловыми Q атомами, равная 443.3 пм, соответствует размеру С3 цепочки со средней длиной отдельной межатомной связи 147.8 пм. Проще можно сказать, что атомные слои построены из С2 цепочек, а между собой эти слои сшиты С3 цепочками.
Плотность этого кристаллического углерода оказалась равной лишь 1.222 г/см3. Кармин h-2CQ(2,2,3) в три раза легче алмаза и почти в 2 раза легче графита!
Но, как и алмазная решётка, это – пространственно-сшитая, паутинообразная структура, в которой все углерод-углеродные связи короче алмазных Q-Q связей (154.5 пм). Можно поэтому предполагать, что кармин h-2CQ(2,2,3) весьма устойчив, стабилен и является даже более твёрдым, чем алмаз. Твёрже алмаза!
Итак, прямым опытным путём в 1995 был зарегистрирован первый реальный кармин, пойман своего рода живой снежный человек.

5. Эксперимент: Другие кармины
5.1. Одновременно с кармином h-2CQ(2,2,3) в 1995 году было установлено существование и кармина h-2CQ(2,2,1) с параметрами гексагональной ячейки:
а(гекс) = 484.0 пм, с = 269.0 × 2 = 538 пм.
Рассчитанная плотность этого кармина составляет 1.826 г/см3.
5.2. Кармины h-2CQ(2,2,2) (2×лонсдейлит) и h-3CQ(2,2,2) (2×алмаз) зарегистрированы в работе [9]:
5.3. Триумфальным достижением карминовой теории является установление природы знаменитого чаоита, обнаруженного ещё в 1968 году [10]:
Оказалось, что чаоит – это гексагональный, трёхслойный кармин h-3CQ(4,4,4). Он построен из одних С4 цепочек, сшитых концами в алмазоподобную структуру. В элементарную ячейку входят по 14 атомов от каждого слоя: всего 14 × 3 = 42 атома. Расчётная плотность этого кармина-чаоита составляет только w = 0.570 г/см3. Поразительно лёгкий материал! Но он должен быть в то же время и чрезвычайно прочным, это всё-таки деформированный 4×алмаз со средней длиной межатомных связей, равной 135.5 пм (в алмазе 154.44 пм, в графите 142.1 пм).
5.4. Не поддававшаяся почти 100 лет разрешению проблема запрещённых для алмазной решётки рефлексов получила, наконец, разрешение, элегантное объяснение с помощью седьмого закона.
Седьмой карминовый закон:
В Природе, в мире карминов существует, - как объективная реальность, как вещь в себе, как неопознанный углеродный объект, как призрак-невидимка, - кристаллический двойник алмаза, кубический кармин cc-CQ(2,2,2).
При этом многие запрещённые для алмазной решётки дифракции оказываются обычными, регистрируемыми рефлексами для кармина-двойника. В частности, знаменитые, запрещённые для обычного алмаза, рефлексы (110), (200), (222), (420) оказываются разрешёнными, т.е. наблюдаемыми для кубического кармина cc-CQ(2,2,2).
5.5. Так называемый «кубический графит», обнаруженный в 1963 году [11],
в действительности представляет собой кубический кармин cc-CQ(3,3,3).
5.6. Простейший кармин c-CX(2,2,2) с параметром а(куб) = 314.5 пм зарегистрирован как рентгенографически, так и с помощью дифракции быстрых электронов.
История открытия Мира карминов, результаты расшифровки «карбиновых» электронограмм и новая интерпретация неопознанных углеродных объектов представлены в пяти никому не известных книгах [12-16]:

6. Строительные блоки – малые молекулы Сn
Итак, твёрдо установлены два стратегически важных факта.
(а) Химические связи между узловыми G, Q, X атомами в карминах выражаются через одинарные межатомные связи с помощью малых целых чисел n = 1, 2, 3, … 7 (чаще всего). Например, длина Q-Q связи в кармине cd-CQ(3,3,3) равна трём единицам.
(б) Состав простейших углеродных молекул, Cn, выражается через количество входящих в них атомов с помощью малых целых чисел n = 1, 2, 3, … Именно эти малые молекулы доминируют в углеродном паре, плазме, околозвёздных оболочках, межзвёздной среде. По определению углеродные звёзды имеют доминантные спектральные полосы от молекулы С2.
Можно ли сделать вывод, что кармины построены из малых углеродных молекул? Этот вывод представляется логически закономерным. Сшиваясь своими концами, они образуют паутинообразную структуру и исчезают как самостоятельные объекты. Молекул в карминах нет! Они были раньше, но исчезли! Этот парадокс, возможно, и является главным препятствием на пути познания непознаваемых карминов.
Пятый карминовый закон [13, с.307]:
«Строительными кирпичиками» простейших карминов являются простейшие C1, C2, C3, … Cn молекулы.
Неожиданно оказалось, что простейшие кармины построены из простейших углеродных молекул - коротких цепочек. Более того, и многочисленные неопознанные углеродные объекты, опубликованные в мировой литературе, тоже оказались такими карминами, построенными из коротких углеродных цепочек.
В дальнейшем было осознано, что термин "Империя карминов" не соответствует реальности, поскольку он неявно подразумевает земную локацию. Более адекватным является термин "Параллельный Мир". Удивительным является факт, что и космическая межзвёздная среда и кармины состоят из одних и тех же первичных структурных единиц - коротких углеродных цепочек.
Итак, открыта новая, необъятная физическая реальность - Параллельный Мир (Империя) карминов. Кармины построены из углеродных молекул. Один-единственный химический элемент порождает целый мир чисто углеродных соединений (карминов). По своему рангу этот новый (Параллельный) мир не уступает обычному земному био-органическому миру.

7. Великий углеродный кризис
Итак, в Природе существует огромная Империя карминов. За период 1917-1993 в мировой литературе опубликовано 3926 карминовых сигналов, причём количество этих наблюдений увеличивалось во времени по закону «Экспонента в экспоненте». В 1993 году кармины наблюдались 572 раза, вероятно, даже чаще, чем недавно открытые фуллерены.
И всё же кармины (как и НЛО) остаются неопознанными до сих пор. Эта ситуация кардинальным образом отличается от ситуации с фуллеренами. Чем это объяснить?
Историки науки с большим интересом будут искать ответ на этот непростой вопрос. Но среди причин непознаваемости карминов уже сейчас можно отметить следующие:
(1). Все экспериментальные факты, так или иначе, интерпретируются в рамках архаичной концепции sp, sp2, sp3- гибридизации электронных орбиталей.
(2). Всё огромное множество кристаллических соединений углерода искусственно ограничивается алмазо-графито-фуллереновой аллотропиями. Современный углеродный кризис – это, прежде всего, крах концепции двух, трёх аллотропных форм углерода.
(3). Кубическое представление структуры обычного алмаза выдаётся как единственно возможное.
(4). Не учитывается принцип иерархии в организации сложной системы, в частности, электронной подсистемы.
Почему можно и нужно характеризовать современное состояние науки о конденсированном углероде как кризисное?
Кризис – это невозможность постичь внутренний смысл и природу множества неопознанных углеродных объектов и всякого рода аномальных явлений.
Под неопознанным углеродным объектом следует подразумевать нечто, обладающее следующими категориями:
(а) Объективная реальность его существования уже не вызывает сомнений.
(б) Природа его не вполне установлена, т.е. внешние связи, соотносящие его с наиболее общими (системными) категориями остаются неопределёнными.
(в) Внутренние связи, структура, свойства не известны.
Это «Нечто» уже не «вещь в себе», но ещё и не «вещь для нас».
Заключение
В докарминовой кристаллохимии существовало громадное противоречие. С одной стороны, в неорганической кристаллохимии углерод – это рядовой элемент. С другой стороны, общеизвестна особая, уникальная роль углерода в органической химии, биологии, в возникновении цепных полимеров, белков и жизни, мыслящей субстанции на Земле. Сейчас, с открытием чисто углеродного Параллельного Мира, это противоречие аннулировано.
Таким образом, Мир карминов начинается с молекулы С2, а кончается неизвестно чем (или кем). Он включает в себя не меньшее количество соединений, чем обычный биоорганический мир. По существу, это параллельный, чисто углеродный мир, существующий в Природе. Оказывается, присутствие других элементов (H, N, O, …) вовсе не обязательно для построения огромного, сложного, иерархически устроенного Мира химических соединений на основе углерода.

Библиография

(1) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоисто-цепочечный углерод. //Доклады Академии Наук СССР, 1982, 267, № 5, с. 1150-1154.
(2) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоистая структура алмаза. // Природа, 1984, № 7, с. 22-30.
(3) V.M. Melnichenko, Yu.N. Nikulin and A.M. Sladkov. – Layer-chain carbons. // Carbon, 1985, 23, No. 1, p. 3-7.
(4). A.M. Sladkov. – Carbyne- a new allotropic form of carbon. // Soviet Scientific Reviews. Herwood Science Publ. New York, 1981, 3, p. 75-100.
(5). Ю. Егоров. – Углерод Алексея Сладкова. //Литературная Газета, 2003, № 4.
(6). И.И. Кулакова. – Карбин – третья аллотропная модификация углерода: открытие и свойства. // Химия, 2007, № 13.
(7). Все статьи, опубликованные в Интернете.
(8). [Spencer E.G., Schmidt P.H., Joy D.C., Sansalone F.J. (U.S.A.). – Ion-beam-deposited polycrystalline diamondlike films. // Applied Physics Letters, 1976, 29, No. 2, p. 118-120].
(9). [Ph. Komninou, G. Nouet, P. Patsalas, Th. Kehagias, M. Gioti, S. Logothetidis, and Th. Karakostas (Greece, France). – Crystalline structures of carbon complexes in amorphous carbon films. // Diamond and Related Materials, 2000, 9, No. 3-6, p. 703-706].
(10). [Goresy A., Donnay G. (U.S.A.) – A new allotropic form of carbon from the Ries Crater. // Science, 1968, 161, No. 3839, p. 363-364].
(11). [Aust R.B. and Drickamer H.G. (U.S.A.) – Carbon: A new crystalline phase. // Science, 1963, 140, No. 3568, p. 817-819].
(12). Мельниченко В.М. - Неопознанные углеродные объекты - Кармины. Книга первая. М.: Полиграф сервис, 2007, 456 с., 30 экз.
(13). Мельниченко В.М. - Третий карминовый закон. М.: Полиграф сервис, 2006, 369 с., 17 экз.
(14). Мельниченко В.М. - Империя карминов. (Книга третья). М.: Полиграф сервис, 2007, 248 с., 20 экз.
(15). Мельниченко В.М. - Великий углеродный кризис. Книга 4. М.: Полиграф сервис, 2007, 26 с., 300 экз.
(16).Melnichenko V.M. - Carmynes - objects from the Parallel World. 5 Book of reference. M.: Polygraph service, 2009, 416 p., 30 copies.

Cherep
Сообщения: 22576
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: кармины

Сообщение Cherep » Пт фев 11, 2011 2:37 pm

кто чего скажет?

Аватара пользователя
SkydiVAR
Сообщения: 8935
Зарегистрирован: Пн янв 19, 2009 12:51 am
Контактная информация:

Re: кармины

Сообщение SkydiVAR » Пт фев 11, 2011 3:06 pm

Закрыть. Во-первых, в антихимии уже лежит копия. Во-вторых - ну не дружат люди с братом Оккамом, что ж поделать. Вариантов углерода - примерно до восьмерки на боку можно измыслить. И даже существенную долю из них синтезировать. И перкубилкубан, и пертетраэдрилтетраэдран, да и мало ли каких еще... И все - будут в рамках существующих научных представлений, в том числе и те, о которых так вдохновенно вещает ТС. В общем - не плодите лишних сущностей!
Меч-кладенец - оружие пофигистов.

anatoliy
Сообщения: 3905
Зарегистрирован: Сб окт 04, 2008 12:46 am

Re: кармины

Сообщение anatoliy » Пт фев 11, 2011 3:51 pm

SkydiVAR писал(а):Закрыть...В общем - не плодите лишних сущностей!
+100

Аватара пользователя
Smol
Дон Кихот
Сообщения: 13498
Зарегистрирован: Вс фев 01, 2009 5:07 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Smol » Пт фев 11, 2011 10:12 pm

Как бывший "защитник алхимиков" я считаю некрасивым, когда автор тупо использует страницы форума для перепечатывания того, что уже есть в других местах (скажем, на его сайте).
Если он хочет, чтобы мы что-то из его работ посмотрели - так пусть даст ссылку...
Форум антихимии (в отличие от нашего парламента) - это место для живых дискуссий, а в формате "я громко вещаю, вы молча внимаете" нормально общаться ну никак невозможно...
Последний раз редактировалось Smol Пт фев 11, 2011 10:14 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8473
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение ИСН » Пт фев 11, 2011 10:12 pm

В. Пелевин писал(а):В оккультных книгах, которые продавали в тамбуре у ресторана, эта процедура была описана очень запутанно и таинственно, со множеством иносказаний, – о ней явно писали люди, не понимавшие, про что они на самом деле рассказывают. Самым простым эвфемизмом происходящего было выражение «ритуальная смерть». В каком-то смысле так оно и было – то же самое происходило с умершим, которого выдвигали из окна, чтобы сбросить на насыпь.
это насчёт манеры изложения.
а так-то что ж. картинки порисовать можно.

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14705
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Vittorio » Сб фев 12, 2011 2:48 am

а может, дело в банальной опечатке?
может, не кармины, а карманы?? или карбины - люди набирали, и в спешке русскую Бэ с латинской Эм перепутали. Вот так и возникают нездоровые сенсации©

chimist
Сообщения: 1518
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 12:30 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение chimist » Сб фев 12, 2011 11:29 pm

Кармины, наверное, от слова "карма".

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14705
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Vittorio » Вт фев 15, 2011 1:30 am

а у меня ассоциируется еще с карлоорффовским опусом Кармина Бурана
Империя карминов - хорошее название :up: Когда я на пенсии начну писать фэнтези, обязательно где-нить использую :mrgreen:

Мельниченко Владимир
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2011 5:46 pm

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение Мельниченко Владимир » Сб май 21, 2011 10:19 am

Кармины – новые кристаллические формы углерода

В.М. Мельниченко
142455 г. Электроугли Ногинский р-н Московская обл. ул. Советская 5-79
v.carmin@gmail.com
тел. 496-51-33184
Воля и труд человека
Дивные дивы творят!
(Н.А.Некрасов, 1870, Дедушка)

Любой кристалл, построенный из малых молекул С2, С3, …, называется кармином
Карбин
7 декабря 1971 в Государственном Реестре СССР было зарегистрировано научное открытие № 107 с приоритетом 4 ноября 1960. Граждане СССР Сладков А.М., Касаточкин В.И., Коршак В.В., Кудрявцев Ю.П. сделали открытие, определяемое следующей формулой:
«Экспериментально установлено неизвестное ранее явление существования новой кристаллической формы углерода – карбина, характеризующейся в отличие от алмаза и графита, цепочечным (линейным) строением углеродных макромолекул».
Первый кармин
В 1977 из рук профессора В.И. Касаточкина в качестве наследия я получил весь накопленный экспериментальный материал по карбину. Особую ценность представляли 120 точечных дифракционных снимков монокристаллического типа. Шесть из них давали одни и те же параметры гексагональной элементарной ячейки, а именно [1]:
а(гекс) = 492.4 ± 1.1 пм; с = 543.8 × 2 = 1087.6 ± 0.8 пм.
Причём регистрировались одиннадцать рефлексов типа (00l) со всеми l, изменяющимися от l = -6 до l = +5. Это очень важный факт. Он надёжно указывал на то, что межслоевое расстояние равно 543.8 пм и что это не кварц.
Найденный параметр а(гекс) = 492.4 пм с высокой точностью равен удвоенному значению для графита, а = 246.1 пм (246.1 × 2 = 492.2 пм). Следовательно, в плоскости слоёв это, казалось бы, (2 × 2) структура графита.
Удвоенные и утроенные значения структурных периодов, соответствующих алмазу и графиту, регистрировались и в американских алмазоподобных плёнках [2].
Найденный гексагонально-слоистый кармин обозначен как h-2CQ(2,2,3). Здесь буква h означает гексагональность (hexagonal) кристалла. Первая цифра 2 обозначает двухслойно периодическое расположение гофрированных слоёв (графенов). Буква C обозначает дважды-координированный атом углерода. Буква Q обозначает тетра-координированный, узловой атом углерода. Таким образом, этот и, как оказалось, почти все найденные кармины построены из разнотипных, C и Q, атомов.
Длина межслоевой сшивки между узловыми Q атомами, равная 443.3 пм, соответствует размеру С3 цепочки со средней длиной отдельной межатомной связи 147.8 пм. Проще можно сказать, что атомные слои (графены) построены из С2 цепочек, а между собой эти слои-графены сшиты С3 цепочками.
Плотность этого кристаллического углерода оказалась равной лишь 1.222 г/см3. Кармин h-2CQ(2,2,3) в три раза легче алмаза и почти в 2 раза легче графита!
Но, как и алмазная решётка, это – пространственно-сшитая, паутинообразная структура, в которой все углерод-углеродные связи короче алмазных Q-Q связей (154.5 пм). Можно поэтому предполагать, что кармин h-2CQ(2,2,3) весьма устойчив, стабилен и является даже более твёрдым, чем алмаз. Твёрже алмаза!
Итак, прямым опытным путём в 1995 был зарегистрирован первый реальный кармин, пойман своего рода живой снежный человек. Этот кармин знаменателен не только тем, что построен из разнотипных атомов углерода (C, Q), но и разнородных молекул (С2, С3).
Другие кармины
В литературе [3] описаны алмаз и лонсдейлит, построенные из одних только С2 молекул. Параметры их элементарных ячеек в 2.025 превышают соответствующие алмазные (лонсдейлитовые) значения [4], а среднее межатомное расстояние, 156.4 пм, больше длины Q-Q связи в алмазной решётке, равной 154.5 пм. Следовательно, эта структура довольно рыхлая.
Но! Алмаз, построенный из С3 молекул, является сверхпрочным. Среднее межатомное расстояние равно всего лишь 125.3 пм [5].
Знаменитый чаоит, обнаруженный в 1968 в метеоритном кратере [6], построен из С4 цепочек. Среднее межатомное расстояние равно 135.5 пм, плотность w = 0.570 г/см3 [5, с.146-157].
Новый кубический, прозрачный, и супер-твёрдый полиморф углерода обнаружен в кратерах Ries and Popigai в 2003 [7]. Он характеризуется параметром а(куб) = 1469.7 пм и построен из С5 цепочек со средним межатомным расстоянием 127.3 пм. Расчётная плотность w = 0.452 г/см3 [8].
Атомная структура 23 конкретных карминов описана в 5-и моих книгах, никому не известных, никому не нужных, изданных малым тиражом за личный счёт автора [9].
Карбин и кармины
Ни одного карбина, построенного из длинных углеродных макромолекул, не обнаружено. Следовательно, тему «Карбин» можно закрывать. В природе не существует углеродного кристалла, характеризующегося в отличие от алмаза и графита, цепочечным (линейным) строением углеродных макромолекул. Реально существуют кармины, построенные из коротких углеродных цепочек – малых молекул.
Карминовая идея в смутном виде родилась ещё в 1981 году как идея слоисто-цепочечного углерода, сформулированная в трёх статьях [10-12]:
В старой (карбиновой) концепции основной структурной единицей считалась длинная углеродная цепочка. Сейчас её место заняла графен-молекула, свободная или сшитая короткими углеродными цепочками. В итоге возникли карбино-графиты и карбино-алмазы. Ещё не было карминов. Ещё не было простейших углеродных молекул как строительных блоков новых кристаллических соединений углерода. Это был только вход в мир карминов.
В марте 1982 А.М. Сладков в частной беседе с автором говорил:
- Знаете, мне кажется, это прорыв. У меня давно вызывала сомнение карбиновая модель длинных цепочек. У вас короткие цепочки вплетены в структуру алмаза или графита как-то естественным путём. В общем, я в восторге от ваших карбино-алмазов, карбино-графитов, а статью по слоисто-цепочечному углероду я направлю и в «Доклады Академии Наук СССР» и в “Carbon”.
- Недавно в США в серии «Обзоры Советской Науки» опубликована моя большая обзорная статья по карбину. Вот этот обзор, возьмите его на память [13]:
- Пусть эта статья будет последней по старому карбину. Я договорюсь с редакторами других журналов, поговорю с ведущими учёными нашей страны, чтобы они больше не пропускали ни одной статьи по карбину, написанную в старом духе. Отныне пойдут кармины. Мне они больше нравятся, чем одинокий карбин.
К сожалению, эта дорога резко оборвалась. Внезапно умер Алексей Михайлович Сладков (1922-1982), автор был уволен с работы.
Замечание: Прошло почти 30 лет. Но до сих пор в печати, Интернете, газетах появляются многочисленные статьи, прославляющие старый карбин и добрую память А.М. Сладкова. Особенно знаменательны статьи [14-16]:
Эти публикации, несомненно, не обрадовали бы Алексея Михайловича Сладкова. Они в искажённом виде представляют сложную ситуацию, создавшуюся вокруг Открытия № 107.
Владимир Иванович Касаточкин в 1973 году очень тяжело переживал крах концепции двух видов карбинов – α-карбина и β-карбина.
В 1982 году именно Алексей Михайлович Сладков открыл зелёную улицу карминам
Кармины – основные кристаллы в космосе
Удивительным является факт, что и космическая межзвёздная среда и кармины состоят из одних и тех же первичных структурных единиц - коротких углеродных цепочек [8]. Именно эти малые молекулы доминируют в углеродном паре, плазме, околозвёздных оболочках, межзвёздной среде. По определению углеродные звёзды имеют главные спектральные полосы от молекулы С2. Следовательно, не алмазы доминируют в космосе, а вездесущие кармины.
Библиография

(1). Мельниченко В.М. - Неопознанные углеродные объекты - Кармины. Книга первая. М.: Полиграф сервис, 2007, 456 с., 30 экз., с. 378.
(2). [Spencer E.G., Schmidt P.H., Joy D.C., Sansalone F.J. (U.S.A.). – Ion-beam-deposited polycrystalline diamondlike films. // Applied Physics Letters, 1976, 29, No. 2, p. 118-120].
(3). [Ph. Komninou, G. Nouet, P. Patsalas, Th. Kehagias, M. Gioti, S. Logothetidis, and Th. Karakostas (Greece, France). – Crystalline structures of carbon complexes in amorphous carbon films. // Diamond and Related Materials, 2000, 9, No. 3-6, p. 703-706].
(4). Мельниченко В.М. - Третий карминовый закон. М.: Полиграф сервис, 2006, 369 с., 17 экз., с. 357-360.
(5). Мельниченко В.М. - Империя карминов. (Книга третья). М.: Полиграф сервис, 2007, 248 с., 20 экз., с. 171-186.
(6). [Goresy A., Donnay G. (U.S.A.) – A new allotropic form of carbon from the Ries Crater. // Science, 1968, 161, No. 3839, p. 363-364].
(7) A.El Goresy, L.S.Dubrovinsky, Ph.Gillet, S.Mostefaoui, G.Graup, M.Drakopoulos, A.S.Simionovici, V.Swany, and V.L.Masaitis (Germany, France, Canada, Russia). – A novel cubic, transparent, and super-hard polymorph of carbon from the Ries and Popigai craters: Implications to understanding dynamic-induced natural high-pressure phase transitions in the carbon system.// Comptes Rendus Geosciences, 2003, 335, No.12, p.889-898; Lunar and Planetary Science, 2003, XXXIV.
(8).Melnichenko V.M. - Carmynes - objects from the Parallel World. 5 Book of reference. M.: Polygraph service, 2009, 416 p., 30 copies., p. 404-405.
(9). Мельниченко В.М. - Великий углеродный кризис. Книга 4. М.: Полиграф сервис, 2007, 26 с., 300 экз.
(10) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоисто-цепочечный углерод. //Доклады Академии Наук СССР, 1982, 267, № 5, с. 1150-1154.
(11) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоистая структура алмаза. // Природа, 1984, № 7, с. 22-30.
(12) V.M. Melnichenko, Yu.N. Nikulin and A.M. Sladkov. – Layer-chain carbons. // Carbon, 1985, 23, No. 1, p. 3-7.
(13). A.M. Sladkov. – Carbyne- a new allotropic form of carbon. // Soviet Scientific Reviews. Herwood Science Publ. New York, 1981, 3, p. 75-100.
(14). Ю. Егоров. – Углерод Алексея Сладкова. //Литературная Газета, 2003, № 4.
(15). И.И. Кулакова. – Карбин – третья аллотропная модификация углерода: открытие и свойства. // Химия, 2007, № 13.
(16). Все статьи, опубликованные в Интернете.

Аватара пользователя
Arminum
Сообщения: 640
Зарегистрирован: Вт мар 24, 2009 4:15 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Arminum » Сб май 21, 2011 12:10 pm

Мельниченко Владимир писал(а):1. Третий карминовый закон (Закон познаваемости):

Мир карминов непознаваем в рамках существующей системы знаний и организации научных исследований.
Не могу удержаться от соблазна положить еще один камень в Великую стену непознаваемой Империи карминов
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0% ... 0%BB%D0%B0
:mrgreen:
Когда человек не знает, к какой пристани он держит путь, для него ни один ветер не будет попутным. Луций Анней Сенека

Аватара пользователя
зыркало1
Сообщения: 8162
Зарегистрирован: Пт окт 02, 2009 6:56 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение зыркало1 » Вс май 22, 2011 12:59 pm

Мне кажется, как доклад после 7-й минуты слушают заинтересованные слушатели, так и сообщение после 7-й строчки... :269:
Нужно ли спасать Рим, если из тебя всё равно сделают шкварки...

MONSTA
Сообщения: 1998
Зарегистрирован: Вт фев 20, 2007 11:36 am

Re: Возможные аллотропные модификации углерода

Сообщение MONSTA » Пт июн 10, 2011 2:40 pm

Мельниченко Владимир писал(а):- Недавно в США в серии «Обзоры Советской Науки» опубликована моя большая обзорная статья по карбину. Вот этот обзор, возьмите его на память [13]
...(13). A.M. Sladkov. – Carbyne- a new allotropic form of carbon. // Soviet Scientific Reviews. Herwood Science Publ. New York, 1981, 3, p. 75-100.
Для Вас 1981 год - это недавно? :issue: И этот обзор - Ваш??? :?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение amik » Пт июн 10, 2011 3:14 pm

Патриарх Советских карбинов :clap:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Мельниченко Владимир
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср фев 09, 2011 5:46 pm

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Мельниченко Владимир » Вт июн 28, 2011 3:17 pm

Кармин – двойник алмаза

В.М. Мельниченко
142455 г. Электроугли Ногинский р-н Московская обл. ул. Советская 5-79
v.carmin@gmail.com
тел. 496-51-33184

Любой кристалл,
построенный из малых молекул С2, С3, …,
называется кармином.

1. Атомная структура алмаза
Атомная структура алмаза была установлена отцом и сыном Брэггами ещё в 1913 году. «На этом этапе отец и я объединили силы и неистово работали всё лето 1913 года… Это было восхитительное время, когда мы трудились ежедневно до глубокой ночи, изучая новые миры, которые раскрывались перед нами в безмолвной лаборатории» [1].
В 1915 г. увидела свет первая монография У.Г.Брэгга и У.Л.Брэгга, посвящённая рентгеноструктурному анализу, в которой было описано строение 33 веществ. В том же году отец и сын Брэгги были удостоены Нобелевской премии.
Согласно проведенному рентгеноструктурному анализу элементарная ячейка кристаллической решётки алмаза имеет вид куба. Атомы углерода С расположены в вершинах куба, в центрах его граней, а также в центрах 4 несмежных октантов (рис. 1).



Идеальный кристалл алмаза можно представить себе как одну гигантскую молекулу. Прочная ковалентная связь между атомами С обусловливает высокую твёрдость алмаза. В структурном типе алмаза тенденция атомов углерода образовывать направленные связи столь высока, что алмазная структура оказывается более энергетически выгодной, нежели плотно упакованная.
Алмаз (рис. 1) имеет неплотно упакованную структуру, где каждый атом углерода окружен четырьмя такими же атомами, располагающимися по вершинам тетраэдра, поэтому координационное число . Атомы углерода занимают все узлы ГЦК-ячейки, а также центры половины октантов, на которые можно разбить куб, причем заполненные и незаполненные октанты чередуются в шахматном порядке: рядом с заполненным октантом − незаполненный, под незаполненным − заполненный.

2. Восьмой карминовый закон.
CD и CC кубические структуры.

Существуют два способа создания трёхмерного кристаллического пространства, обладающего внутренней кубической симметрией и состоящего из 4-координированных Q атомов, соединённых между собой Cn цепочками:
(1). Алмазный: Объёмно-центрированные Q-элементарные кубики-октанты чередуются с пустыми кубиками-октантами (CD-структуры);
(2). Карминовый: Всё кристаллическое пространство построено из одних только объёмно-центрированных Q-элементарных кубиков (CC-структуры) [2, с. 133].

Комментарий

Определение: Объёмно-центрированный Q-элементарный кубик – это Q-атом, находящийся в центре куба и химически связанный с другими четырьмя Q-атомами, находящимися в четырёх несмежных вершинах (рис. 2). В алмазной решётке такие строительные кирпичики, объёмно-центрированные элементарные Q-кубики, чередуются с пустыми кубиками во всех трёх направлениях (Рис. 3. а).



1 0 1 0 1 1 1 1
0 1 0 1 1 1 1 1
1 0 1 0 1 1 1 1
0 1 0 1 1 1 1 1

а) б)

Рис. 3. Два типа кубических кристаллических пространств в двумерном случае:
а) Алмазный тип кубической кристаллической решётки – CD-структуры.
б) Карминовый тип кубической кристаллической решётки – CС-структуры.
Элементарная ячейка алмазоподобной CD-структуры состоит из 8 кубиков-октантов: четырёх таких Q-кубиков (единиц) и четырёх пустых кубиков (нулей). Каждый не пустой (заполненный) Q-кубик окружён со всех шести сторон пустыми кубиками-октантами. И наоборот, каждый пустой кубик-октант со всех шести сторон окружён заполненными (объёмно-центрированными) кубиками точно таких же размеров.

Карминовый тип кубической кристаллической решётки характеризуется отсутствием пустых кубиков-октантов. Всё пространство заполнено объёмно-центрированными, т. е. не пустыми, Q-кубиками (единицами).
Для обычного алмаза такая структура невозможна, поскольку центральный Q-атом тогда окажется 8-координированным. Это обусловлено тем, что все 8 расстояний центрального Q-атома с 8 вершинами элементарного кубика равноценны. Но если только четыре вершины кубика химически соединены с центральным Q-атомом Cn цепочками, то тогда тождественность восьми возможных связей-расстояний нарушается. В этом случае также возможно чередование пустых и заполненных кубиков (нулей и единиц), как в алмазе, но возможно и заполнение всего пространства подряд только одними заполненными элементарными кубиками.
Именно так построен знаменитый кубический углерод («графит») Ауста-Дрикамера с параметром а(куб) = 554.5 пм, который примерно в 1.5 раза превышает значение а(куб) = 356.67 пм, характерное для алмаза. Этот кубический углерод построен из С3 цепочек и обозначен как cc-CQ(3,3,3).
Если же кубическая кристаллическая решётка построена из С2 цепочек, соединённых вместе в Q-узлах, то образуется двойник алмаза cc-CQ(2,2,2) с параметром а(куб) ≈ 356.67 пм, как и в обычном алмазе.


3. Седьмой Карминовый Закон.
Кубический кармин cc-CQ(2,2,2) – двойник алмаза.

В Природе, в таинственной Империи Карминов, существует, - как объективная реальность, как вещь в себе, как Неопознанный Углеродный Объект, как призрак-невидимка, - кристаллический двойник алмаза, кубический Кармин сc-CQ(2,2,2).



Рис.4. Кармин cc-CQ(2,2,2)

Комментарий
Оба углеродные братья-близнецы являются кристаллическими, это раз. Оба они представляют собой кубические кристаллические решётки, это два. На их кубический характер указывает латинская буква «c» (от cubic) в их названии. Оба они характеризуются кубическими кристаллическими элементарными ячейками одинаковых размеров (а), это три. Следовательно, они обладают и одинаковым набором межплоскостных d-расстояний
d = a/√n, n = h2 + k2 + l2.
Поскольку параметр а(куб) у обоих кристаллических объектов примерно одинаков, то с высокой точностью будут совпадать и определяемые из эксперимента значения всех d-величин, это четыре.
И всё же кристаллографически они различимы. Непохожими, неодинаковыми они становятся, если принять во внимание интенсивность дифракционных пиков, т. е. значения структурных факторов
F(hkl) = ∑ fj × exp{2πi(hxj + kyj + lzj)}.
Здесь xj, yj, zj – координаты j-го атома, входящего в элементарную ячейку.
Величина fj – рассеивающий фактор j-го атома.
Благодаря разному содержимому элементарных ячеек двух кристаллических двойников и получаются разные величины F(hkl) при одинаковых значениях индексов h, k, l. В Таблице 1. приведены значения структурных факторов F(hkl) для первых 23 дифракционных пиков.

Таблица 1. Структурные факторы F(hkl)
для c-Алмаза и Кармина сc-CQ(2,2,2).

п/п h k l n =
h2+k2+l2 d, пм F(hkl)
c-Алмаз сc-CQ(2,2,2)
1 1 0 0 1 356.67 0 0
2 1 1 0 2 252.2 0 2
3 1 1 1 3 205.9 4×(1+i) 4i
4 2 0 0 4 178.3 0 -2
5 2 1 0 5 159.5 0 0
6 2 1 1 6 145.6 0 2
7 2 2 0 8 126.1 8 6
8 2 2 1 9 118.9 0 0
9 3 0 0 9 118.9 0 0
10 3 1 0 10 112.8 0 2
11 3 1 1 11 107.5 4×(1-i) -4i
12 2 2 2 12 103.0 0 -2
13 3 2 0 13 98.9 0 0
14 3 2 1 14 95.3 0 2
15 4 0 0 16 89.2 8 6
16 3 2 2 17 86.5 0 0
17 4 1 0 17 86.5 0 0
18 3 3 0 18 84.1 0 2
19 4 1 1 18 84.1 0 2
20 3 3 1 19 81.8 4×(1+i) 4i
21 4 2 0 20 79.8 0 -2
22 4 2 1 21 77.8 0 0
23 3 3 2 22 76.04 0 2

Элементарная кубическая ячейка сd-алмаза изображена на Рис. 1 Она включает в себя 8 тождественных Q-атомов.
Кубический кармин cc-CQ(2,2,2) построен из атомов двух разновидностей, 4-координированных Q-атомов углерода и 2-координированных C-атомов углерода. Выражаясь проще, кармин cc-CQ(2,2,2) построен из С2 цепочек. Его элементарная ячейка изображена на Рис. 4. Она включает в себя всего 6 атомов, два Q-атома и четыре C-атома.
Предполагается, что в обоих случаях а(куб) = 356.67 пм. Расчётная плотность сd-алмаза γ = 3.517 г/см3, а кармина cc-CQ(2,2,2) γ = 2.637 г/см3.
Здесь факт существования одного-единственного кармина, а именно, кубического сc-CQ(2,2,2), возведён в ранг закона. Правомерно ли это? С точки зрения теории, кристаллохимии углерода – нет. Но с практической точки зрения это, пожалуй, оправдано.

4. Проблема запрещённых рефлексов

Как видно из Таблицы 1, для алмазной кристаллической решётки из 23 рассмотренных дифракционных пиков разрешёнными (F ≠ 0) являются только 5 пиков с индексами (111), (220), (311), (400), (331). Это утверждение полностью согласуется со справочными данными по алмазу.
В то же время для кубической решётки кармина cc-CQ(2,2,2) ,– двойника алмаза, разрешёнными, а, следовательно, и наблюдаемыми оказываются 15 (из 23) дифракционных лучей. При этом все рефлексы, наблюдаемые в алмазном кристаллике, являются наблюдаемыми и в карминовом кристалле. Но и многие запрещённые, нерегистрируемые дифракции для алмазной решётки оказываются обычными, регистрируемыми рефлексами для кармина-двойника, кармина-близнеца. В частности, знаменитые, запрещённые для сd-алмаза, рефлексы (110), (200), (222), (420) оказываются разрешёнными, т. е. наблюдаемыми для кубического кармина сc-CQ(2,2,2). Тот факт, что реально эти рефлексы наблюдаются, служит бесспорным доказательством реального существования, наряду с сd-алмазом, и другого похожего кристаллического объекта, а именно, кармина-близнеца-двойника алмаза cc-CQ(2,2,2).
Проблема запрещённых рефлексов, таким образом, автоматически, просто, убедительно и красиво (!) разрешена. Разве это не триумф Карминовой теории? Кармины реально существуют и дают о себе знать в экспериментальных исследованиях. И многие эффекты, обычно приписываемые алмазам, в действительности обусловлены незнакомцами-карминами. Реальность существования грандиозной, загадочной и богатейшей Империи Карминов получила ещё одно веское подтверждение.
Хорошо известно, что при дифракции рентгеновского излучения на кристаллах наблюдаются регулярные погасания рефлексов, т.е. систематическое обращение в нуль структурных амплитуд некоторых рефлексов из-за того, что атомы внутри элементарной ячейки находятся в нескольких симметрийно связанных положениях.
«Структура алмаза ещё не полностью выяснена…. Среди его рефлексов иногда отмечаются и такие, которые в строгом соответствии с пространственной группой Fd3m должны бы быть запрещёнными (200, 222, 622)» [3]. Но появление «структурно запрещённых» дифракционных максимумов наблюдается постоянно [4-9]. Ниже мы приведём расширенные рефераты некоторых статей, в которых наблюдались запрещённые для алмазной решётки структурно запрещённые дифракционные рефлексы.

4.1. Запрещённые (200), (222), (420), (600), (622) рефлексы.
[Badzian A., Simonton B., Badzian T., Messier R., Spear K.E., Roy R. (U.S.A.). – Vapor deposition synthesis of diamond films. // Proceedings of SPIE (The Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers): Infrared and Optical Transmitting Materials (Editor R.W.Schwartz). – 1986, № 683, p. 127-138].

Были проведены эксперименты по осаждению алмазных плёнок из смесей водорода и метана на (100) Si подложке в микроволновой плазме. Электронные дифракционные картины от плёнки толщиной 100 нм состояли из 25 резких и пятнистых дифракционных колец с d-периодами от 207.9 пм до d = 39.98 пм. Дополнительно к {hkl} дифракционным кольцам, разрешённым пространственной группой алмаза, наблюдались также другие кольца, которые запрещены алмазной структурой: d(200) = 179.2 пм, d(222) = 103.9 пм, d(420) = 79.96 пм, d(600) = 59.06 пм, d(622) = 53.69 пм. Они принадлежат к подгруппе 4n + 2, где n = 0, 1, 2, 3, …, которые невозможны для кубической гранецентрированной структуры. Появление этих рефлексов, как полагают, обусловлено дефектами алмазной решётки, вызванными Si и H атомами.

4.2. Запрещённые (200), (222), (420), (600), (622) рефлексы.
а(куб) = 357 ± 2 пм.
[Diamond Films: Evaluating the Technology and Opportunities. // Technical Insights Inc.: Emerging Technologies (U.S.A.). – 1987, 25, p. 1-96; p. 94-95].
Учёными Университета штата Пенсильвания методом дифракции быстрых электронов была изучена атомная структура кристаллических алмазных плёнок низкого давления. Перечень дифракционных колец, зарегистрированных для 100 кэВ пучка электронов, проходящего через 100-нм плёнку со средним размером зёрен около 20 нм, включал в себя также следующие очень слабые запрещённые рефлексы:
d(200) = 179.2 пм, d(222) = 103.9 пм, d(420) = 79.96 пм, d(600) = 59.06 пм, d(622) = 53.69 пм.
Совокупность всех колец соответствовала монокристаллической алмазной фазе с параметром решётки а(куб) = 357 ± 2 пм.

4.3. Запрещённые (200), (222), (420) рефлексы.
а(куб) = 355.5 пм.
[Celii F.G., Pehrsson P.E., Wang H.-t., Butler J.E. (U.S.A.). - Infrared detection of gaseous species during the filament-assisted growth of diamond. // Applied Physics Letters, 1988, 52, № 24, p. 2043-2045].
Рентгенограмма полученной плёнки представляла собой совокупность восьми пятнистых дифракционных колец с d-периодами, согласующимися с рефлексами от гранецентрированной кубической решётки с параметром ячейки а(куб) = 355.5(8) пм по сравнению с величиной а(куб) = 356.67 пм для параметра «а» элементарной ячейки алмаза. Кроме того, были видны запрещённые (200), (222), (420) рефлексы.


4.4. d(200) = 180.8 пм, d(400) = 89.1 пм.
[Narayan J., Godbole V.P., White C.W. (U.S.A.). – Laser method for synthesis and processing of continuous diamond films on nondiamond substrates. // Science, 1991, 252, № 5004, p. 416-418].
Рентгенодифракционные результаты исследования полученных образцов содержали характеристические пики, соответствующие межплоскостным расстояниям, т. е. структурным периодам: d(111) = 206 пм, d(200) = 180.8 пм, d(220) = 126 пм, d(311) = 107.6 пм и d(400) = 89.1 пм.

4.5. Загадка происхождения (200) пика.
[Pilankiewicz E.A., Mitura S. (Ukraine, Poland). – Structure origins of diffraction pattern features of diamond-like films. // Diamond and Related Materials, 1993, 2, № 2-4, p. 573-574].
«Проблема запрещённых пиков на дифракционных картинах алмазоподобных решёток обсуждается длительное время. Тем не менее, единственное разумное объяснение этого явления основано на многократной дифракции. Это объяснение, однако, не является универсально применимым, особенно, для поликристаллических и дефектных материалов. Поэтому также часто цитируется другое объяснение, а именно, эффекты двойникования и дефектов упаковки. Образование (111) двойников и дефектов упаковки в случае небеспорядочного их распределения может также привести к появлению новых дифракционных максимумов. Однако мы нашли, что никакой одномерный беспорядок не может привести к появлению пика в позиции, запрещённой для алмазоподобной структуры, такой как (200). Это исключает двойникование и дефекты упаковки как возможные объяснения причин появления (200) пика.
Суммируя, мы можем вывести два ясных вывода:
(1) проблема появления (200) пика на дифракционных картинах алмазоподобной структуры не может считаться закрытой и
(2) в случае появления подобного пика природа исследуемого материала должна определяться не только дифракцией, но также и другими методами.

4.6. Х-Алмаз.
Запрещённые рефлексы: d(200) = 178 пм, d(222) = 103 пм, d(420) = 80 пм.
[Rossi M., Vitali G., Terranova M.L., Sessa V. (Italy). – Experimental evidence of different crystalline forms in chemical vapor deposited diamond films. // Applied Physics Letters, 1993, 63, № 20, p. 2765-2767].
Наша главная задача заключается в том, чтобы ясно показать существование, возможно, неизвестной кристаллической формы углерода, обозначаемой в дальнейшем как Х-алмаз.
Наблюдаемые d-периоды для одного образца очень близки к структурным периодам обыкновенного кубического алмаза (а = 356.67 пм, кристаллографическая пространственная группа Fd3m) за исключением появления {200}, {222} и {420} запрещённых колец. Законы погасания запрещают эти рефлексы для пространственной группы Fd3m, хотя очень слабый {222}рефлекс и мог бы, в принципе, появиться из-за двойной дифракции. Также и присутствие {200}рефлекса можно было бы объяснить на основе идеи о многократной дифракции, но его наблюдаемая интенсивность является очень высокой и это обстоятельство вынуждает нас исключить возможность многократной дифракции. Более того, присутствие {420}рефлекса вообще нельзя объяснить многократной дифракцией.
Мы приходим к выводу, что дополнительные дифракционные кольца {222}, {240}и {200}являются внутренними, собственными характеристиками структуры исследуемого образца. Мы предлагаем обозначать его как Х-алмаз.


4.7. а(куб) = 362 пм.
Запрещённые {002} и {222} рефлексы.
[Alam M., DebRoy T., Roy R., Breval E. (U.S.A.). – Diamond formation in air by the Fedoseev-Derjaguin laser process. // Carbon, 1989, 27, № 2, p. 289-294].
Электронная дифракционная картина «алмазной» частицы содержит все рефлексы кубического алмаза вместе с запрещёнными {002} и {222} рефлексами. По яркости и разрешённые, и запрещённые рефлексы были одинаковыми. Найденный параметр решётки «а» оказался равным 362 пм. В пределах экспериментальных ошибок он согласуется со значением а = 356.67 пм для алмаза.

4.8. Псевдоалмаз.
Запрещённые (100) и (110) рефлексы. Кратные пятна.
[Seth J., Padiyath R., Rasmussen D.H., Babu S.V. (U.S.A.). – Laser-plasma deposition of diamond phase at low temperatures. // Applied Physics Letters, 1993, 63, № 4, p. 473-475].
Кратные пятна, часто наблюдаемые на электронных дифракционных картинах на просвет, можно было приписать рефлексам от многократного рассеяния. Наблюдались также запрещённые (100) и (110) рефлексы.
Однако Раман-пик при ν = 1332 см-1, характерный для алмаза, не регистрировался. Это тем более удивительно, что электронограммы соответствовали монокристаллам.

4.9. Китайский псевдоалмаз: а(куб) = 367.4 пм.
[ X.-M. He, W.-Z. Li, H.-D. Li (China). – Structural characterization and properties enhancement of diamond-like carbon films synthesized under low energy Ne+ bombardment. // Diamond and Related Materials, 1994, 3, № 11-12, p. 1319-1324].
Алмазоподобные углеродные плёнки были синтезированы распылением графитовой мишени Ar+ ионами с конкурентной бомбардировкой растущей плёнки Ne+ ионами (Е = 200 эВ). Дифракция быстрых электронов на просвет показала, что в аморфной матрице синтезированных плёнок распределены какие-то алмазные кристаллы. Поразительно! Квадратная сетка рефлексов построена на запрещённых для алмазной решётки: (110) и (1-10) дифракционных отражениях.
Найденный по этим значениям параметр решётки а(куб) = 367.4 пм на 10.7 пм, 3 %, превышает алмазное значение а = 356.67 пм.
«Малые различия в значениях «d» и «а» могут являться результатом существования внутренних напряжений в полученных алмазоподобных плёнках. В то же время присутствие на электронограмме запрещённых (110), (200) и других рефлексов, как известно, является общим явлением».

4.10. n- Алмаз и 0.25-i- Углерод: а(куб) = 356.6 пм.
[Hirai H., Kondo K. (Japan). – Modified phases of diamond formed under shock compression and rapid quenching. // Science, 1991, 253, № 5021, p. 772-774].
Наблюдаемые d-периоды на электронных кольцевых дифрактограммах были близки к d-периодам кубического алмаза с параметром решётки а(куб) = 356.6 пм. Но отчётливо были видны и кольца из рефлексов с индексами: {200}, {222}, {420}, «запрещённых» для алмазной кубической кристаллической решётки (Fd3m). Поэтому мы назвали эту странную структуру «n-алмазом».
С целью подтвердить, что {200} и {420} рефлексы не обусловлены многократной дифракцией, но являются подлинными рефлексами, мы наклоняли образец. Если бы {200} и {420} рефлексы были обусловлены многократной дифракцией, они бы исчезали на дифракционных картинах. Но этого не происходило.
Их постоянное присутствие есть свидетельство того, что {200} и {420} рефлексы относятся к «n-алмазу», т. е. являются его собственными, истинными рефлексами. Появление этих рефлексов означает потерю d-плоскостей скольжения в кубической структуре алмаза. «n-Алмаз» может быть интерпретирован как метастабильная форма углерода, аналогичная гексагональному алмазу.
На других электронограммах «запрещённый» рефлекс с d-расстоянием, равным 0.25 нм (точнее, d = 0.242 нм) имел наибольшую интенсивность. Поэтому мы и назвали эту форму «0.25-i-углеродом».

4.11. n-Алмаз: а(куб) = 358.8 пм, 356.4 пм.
[S.Endo, N.Idani, R.Oshima, K.J.Takano, M.Wakatsuki (Japan). – X-ray diffraction and transmission-electron microscopy of natural polycrystalline graphite recovered from high pressure. // Physical Review B, 1994, B 49, № 1, p. 22-27].
Значения d-периодов на электронных дифрактограммах хорошо согласуются с d-величинами, характерными для обычного кубического с-алмаза. Однако яркие «запрещённые» (200) пятна с-алмаза отчётливо наблюдаются наравне с разрешёнными рефлексами. Вращая образец, мы убедились, что этот (200) рефлекс не обусловлен многократным рассеянием электронного пучка, а является реальным, обычным рефлексом n-алмаза.
Вдобавок, в том же образце появлялся и другой «запрещённый» рефлекс для с-алмаза, а именно (222) дифракционное пятно.
Таким образом, мы показали, что n-алмаз образуется и в процессе статического сжатия графита, даже при комнатной температуре, если давление Р ≥ 40 ГПа.

4.12. Сетка из {200}, {222} рефлексов + 1/3× {111}- дифракции.
[ H.Yusa, K.Takemura, Y.Matsui, H.Morishima, K.Watanabe, H.Yamawaki, K.Aoki (Japan). – Direct transformation of graphite to cubic diamond observed in a laser-heated diamond anvil cell. // Applied Physics Letters, 1998, 72, № 15, p. 1843-1845].
Электронная дифракционная картина включает в себя сетку запрещённых рефлексов с индексами (200) и (222) кубического алмаза. Их яркость не уступает яркости разрешённых рефлексов типа (111), (022), (311), (400).
Вдобавок, на электронограмме наблюдаются более слабые дифракционные пятна вдоль [111] направлений. Эти дополнительные пятна делят все расстояния между главными рефлексами на три равные части.

4.13. «Новый алмаз»: а(куб) = 357 пм.
Запрещённые (200), (222), (420) рефлексы.
[ S.M.Jarkov, Ya.N.Titarenko, G.N.Churilov (Russia). – Electron microscopy studies of FCC carbon particles. // Carbon, 1998, 36, № 5-6, p. 595-597].
Модифицированная форма углерода, называемая «новым алмазом», была обнаружена среди продуктов плазмохимического синтеза. Эта форма имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру с параметром решётки а = 357 пм. Значения d-периодов на полученной картине дифракции электронов согласуются со значениями d-значений для Fd3m алмаза, имеющего параметр кристаллической решётки а = 357 пм. Однако запрещённые дифракции, индексируемые как (200), (222) и (420) рефлексы Fd3m алмаза, отчётливо наблюдаются на приведенной в статье фотографии. Интенсивность (яркость) (200) рефлекса очень высокая, лишь слегка меньшая, чем яркость (111) дифракций.
В этой ГЦК фазе атомы углерода имеют не 2, 3 или 4 ближайших соседей, как в карбине, графите или алмазе, но 12!


4.14. n- Алмаз: а(куб) = 356.3 ± 0.1 пм.
Запрещённые (200), (222), (420) рефлексы.
[I.Konyashin, A.Zern, J.Mayer, F.Aldinger, V.Babaev, V.Khvostov, M.Guseva (Germany, Russia). – A new carbon modification: ‘n-diamond’ or face-centered cubic carbon? // Diamond and Related Materials, 2001, 10, № 1, p. 99-102].
Новая модификация углерода, имеющая гранецентрированную кубическую (ГЦК) структуру, получена в результате трансформации поверхности алмаза в процессе обработки в водородной плазме. Экспериментально полученная кольцевая дифракционная картина содержала 12 резких колец. Эти кольца прекрасно индексировались в кубической сингонии с параметром ячейки а = 356.3 ± 0.1 пм (заметим для справки, что для алмаза а = 356.67 пм). Отчётливо наблюдались и кольца с запрещёнными для алмазной решётки рефлексами: d(200) = 179.1 пм, d(222) = 103.2 пм и d(420) = 79.6 пм.
«Интенсивность (200)-рефлекса сравнима с интенсивностью сильнейшего рефлекса, (111)-кольца, соответствующего d(111) = 206.7 пм. Таким образом, высокая интенсивность «запрещённого» (200)-рефлекса на экспериментальных кольцевых электронограммах служит явным свидетельством образования фазы с ГЦК кристаллической структурой, для которой интенсивность (200)-рефлекса чрезвычайно высока.
Итак, впервые получены надёжные доказательства существования новой углеродной фазы с ГЦК кристаллической структурой. Эта новая фаза, в которой все атомы характеризуются координационным числом К = 12, как можно предположить, состоит из sp0-гибридизированного углерода с электронными связями, подобными химическим связям в ГЦК металлах».

4.15. Новый алмаз: а(куб) = 354.9 пм.
Запрещённые (200), (222), (420) кольца.
[ В.С.Гудень, М.Б.Гусева, В.Г.Бабаев, В.В.Хвостов, Ю.А.Коробов. (Россия). – Моделирование электронной структуры ГЦК фазы углерода по методу Хаббарда. // Вестник Московского Университета, Серия 3, Физика. Астрономия, 2004, № 2, с.39-42.].
Образцы в данной работе получали плазмохимическим методом в тлеющем разряде. Расчёт, проведенный по картине электронной дифракции, показал, что все пики на ней соответствуют ГЦК фазе углерода. Постоянная «а» кристаллической решётки, вычисленная по экспериментальным данным, составляет а = 354.9 пм. Наблюдались (200), (222), (420) пики, запрещённые в решётке алмаза.

Библиография

(1). Пётр Зоркий – Химфак МГУ. – Отец и сын Брэгги.
(2). Мельниченко В.М. – Империя карминов. (Книга третья). Полиграф сервис: Москва, 2007, 248 с.
(3). И. Нараи-Сабо. Неорганическая кристаллохимия. Издательство Академии Наук Венгрии: Будапешт, 1969, с. 101.
4). [Weissmantel C., Bewiloqua K., Dietrich D., Erler H.-J., Hinneberg H.-J., Klose S., Nowick W., Reisse G. (G. D. R.). – Structure and properties of quasi-amorphous films prepared by ion beam techniques. // Thin Solid Films, 1980, 72, № 1, p. 19-31].
5. [Pompe W., Scheibe H.-J., Richter A., Bauer H.-D., Bewiloqua K., Weissmantel C. (G. D. R,). – On the influence of residual stresses and density fluctuations on the crystallization of amorphous carbon films. // Thin Solid Films, 1986, 144, № 1, p. 77-92].
6. [Miki-Yoshida M., Rendon L., Jose-Yacaman M. (Mexico). – Cubic phases of carbon obtained from soot. // Carbon, 1993, 31, № 5, p. 843-846].
7. [ Spencer E.G. Schmidt P.H., Joy D.C., Sansalone F.J. (U.S.A.). – Ion-beam-deposited polycrystalline diamond-like films. // Applied Physics Letters, 1976, 29, № 2, p. 118-120].
8. [ Дерягин Б.В., Спицын Б.В., Буйлов Л.Л., Александров Г.В., Александров Г.Г., Репко В.П., Городецкий А.Е., Шешенина З.Е. (Россия). – Структура и свойства плёнок алмаза, выращенных на инородных подложках. // Доклады Академии Наук СССР, 1979, 244, № 2, с. 388-391].
9. [Matsumoto S., Matsui Y. (Japan). – Electron microscopic observation of diamond particles grown from the vapour phase. // Journal of Materials Science, 1983, 18, № 6, p. 1785-1793].

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14705
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Кармины - новые кристаллические формы углерода

Сообщение Vittorio » Пт июл 01, 2011 2:20 am

я не специалист в данном вопросе, но меня многабуковье напрягло. Обычно, если мысль ясная и правильная, то ее можно оформить малыми словами.
PS. коллега, а что Вы думаете касательно кремниевой жизни на Марсе? Там, наверное, тоже кармины изучают, тока кремниевые..Оттуда и летают к нам Неопознанные Карминовые Объекты..

Ответить

Вернуться в «антихимия»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя