Физико-химические основы технологии новых функциональных материалов на основе углеродных наноструктур

В ходе выполнения исследований по теме предусматривается развитие физико-химических основ технологии углеродных наноструктур на основе детонационных наноалмазов, графена и оксида графена и композитов, использующих эти структуры в качестве составляющих элементов. Планируется разработка оптимальных методов формирования графена с совершенной кристаллической структурой на карбиде кремния, развитие физико-химических основ методов модификации поверхности углеродных наноструктур на основе детонационных наноалмазов, графена и оксида графена. Будут продолжено изучение поверхностных свойств углеродных наноструктур (детонационных алмазов и оксида графена) методом адсорбции инертных газов, экспериментально проверена эффективность новых подходов к синтезу и модификации поверхности углеродных наноструктур на основе детонационных наноалмазов, графена и оксида графена, а также эффективность разработанных новых методов в технологии композитов на основе углеродных наноструктур. Предусматривается экспериментально проверить и подтвердить эффективность разработанных новых технологических методов формирования пленок графена с совершенной кристаллической структурой на подложках карбида кремния, изготовить и изучить прототипы газового сенсора на основе графена. В результате планируемых исследований будут разработаны методы функционализации углеродных наноструктур, позволяющие управлять физико-химическими свойствами материала, изучены механизмы, влияющие на теплопроводность композиционных углеродных наноструктур с характерными размерами компонент менее 10 нм, проведено теоретическое исследование, направленное на определение плотности состояний эпитаксиальных графеноподобных соединений на металлах и полупроводниках, направленного изменения размеров углеродных наночастиц и структуры их поверхности с помощью термохимической обработки. Будут изготовлены порошки детонационных наноалмазов с размером области когерентного рассеяния менее 5 нм и исследованы процессы формирования слоев оксида графена нанометровой толщины на различных подложках. Будет изучено влияние технологии термобарической обработки на ансамбль точечных дефектов в нано—и микроалмазах. Будут развиты процессы формирования композиционных углеродных наноструктур, позволяющие создавать материал с заданной величиной теплопроводности. Будет проведено сравнение электрофизических параметров плёнок графена, сформированных в разных технологических условиях. Будут разработаны новые технологические процессы получения структур SiC с краевой люминесценцией и исследование структурных дефектов и электрически активных центров в таких структурах.