Введение
ГЛАВА 1. Турбостратные углеродные материалы и их атомарная структура 11
1.1 Искусственные и природные пироуглеродные материалы 11
1.1.1 Пироуглерод, углеситалл и шунгит 11
1.1.2 Получение искусственных пироуглеродных материалов 13
1.2 Методы исследования и современные представления о структу
ре турбостратных углеродных материалов 15
1.2.1 Оптические методы исследования пиролитических углеродных материалов 16
1.2.2 Дифракционные и электронно-микроскопические методы исследования пиролитических углеродных материалов 19
1.2.3 Метод реконструкции атомарной структуры пироуглеродных материалов 25
1.3 Выводы по главе 28
ГЛАВА 2. Экспериментальные и вычислительные методы изучения структуры пиролитических углеродных материалов 30
2.1 Метод просвечивающей электронной микроскопии 31
2.1.1 Образцы для электронно-микроскопических исследований 31
2.1.2 Устройство просвечивающего электронного микроскопа 35
2.1.3 Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия
2.1.3.1 Упругое взаимодействие электрона с веществом 37
2.1.3.2 Описание рассеяния электронов слоевым методом
2.1.3.3 Формирование ВРЭМ-изображений 42
2.1.3.4 Электронная микроскопия с коррекцией сферической аберрации объективной линзы 44
2.1.3.5 Реконструкция волновой функции электрона методом парабол и максимального правдоподобия 47
2.1.4 Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия и аналитические методы диагностики материалов 49
2.2 Метод молекулярной динамики 52
2.2.1 Функциональный вид и физическая природа потенциалов молекулярного взаимодействия 54
2.3 Выводы по главе 59
ГЛАВА 3. Развитие методов обработки и анализа высокоразрешаю щих изображений турбостратных углеродных материалов 60
3.1 Получение дефокусной серии высокоразрешающих изображений турбостратной углеродной фазы 61
3.2 Реконструкция волновой функции электрона на выходной поверхности образца методом итеративного вычисления 68
3.3 Интерпретация фазовой информации ВФ при исследовании турбостратной структуры углеродных материалов 74
3.4 Вычисление расстояния между базисными плоскостями в углеродной фазе 83
3.5 Выводы по главе 92
ГЛАВА 4. Электронно-микроскопические исследования структуры турбостратной углеродной фазы пиролитических материалов 94
4.1 Ленточное представление турбостратной структуры пиролитических материалов 95
4.1.1 Экспериментальное обоснование ленточной модели 95
4.1.2 Применение метода молекулярной динамики для подтверждения ленточной модели 104 4.2 Атомарная структура пиролитических материалов 107
4.2.1 Влияние обеднения базисных плоскостей на межплоскостное расстояние 107
4.2.2 Закономерности атомарного строения тестовых углеродных структур 113
4.2.3 Исследование пироуглерода и углеситалла методом комбинационного рассеяния 120
4.3 Исследование границы раздела между углеродной фазой и включением карбида бора в углеситалле 122
4.3.1 Анализ экспериментальных микрофотографий границы РуС/В4С 122
4.3.2 Особенности атомарной структуры пироуглеродной фазы вблизи границы раздела РуС/В4С 127
4.4 Электронно-микроскопические исследования природных углеродных материалов 130
4.5 Выводы по главе 133
Заключение 135
Литература
