抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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突出した機械的性質を生ずるダイヤモンド格子の構造と電気的性質を議論した。これらはすべての既知の物質の最高の弾性率と破壊強さを含む。その極めて大きい硬度は,大きい体積弾性率を超えさえする極めて大きい剪断係数と強く結び付いていて,それはダイヤモンドが剪断変形に対する抵抗が体積変化より大きいことを示している。これらのユニークな特徴はまた理想的なダイヤモンド格子を機械的な破損や断裂から保護している。速い熱伝導のほかに,炭素原子の速い振動は極めて大きい音速と同程度の速度での亀裂先端の伝搬を生ずる。理想的な機械的性質を,実際のダイヤモンド膜,板および化学気相成長(CVD)を利用した準安定合成によって製造された超ナノ結晶(UNC),ナノ結晶,微結晶,ホモ-およびヘテロ-エピタキシャル単結晶化学気相成長ダイヤモンドのような結晶の性質と比較した。結晶の弾性率または不純物レベルと形態がかなり変化する薄膜のYoung率のような線形の弾性的性質の決定には超音波法が主要な役割を演じ続けている。これらの広範な測定の驚くべき結果は,UNCダイヤモンドさえも最適化された蒸着条件の下の単結晶ダイヤモンドの極めて大きいYoung率に近い値になることである。種々の蒸着条件の下で成長された多様なダイヤモンド材料を考慮して,剛性が理想値から2倍程度しばしばずれる理由を議論した。ダイヤモンドはその脆弱な性質にもかかわらず,その極めて大きい硬度と破壊強さでも知られている。しかし,最良の天然および合成ダイヤモンド結晶に対しても,理想的な立方格子に対するab initio計算によって得られた理想値より測定された破壊応力の臨界値は1桁から2桁小さい。現在,破壊は自立する膜の陥凹または機械的破断,すなわち屈曲または破裂によって主に調べられている。伸長,剪断,および引き裂き応力成分(モードI-III破壊)を区別して,これらの部分的に半定量的な方法で破壊機構を調べることは困難である。短い非線形表面音波パルスを利用し,伝搬の間に衝撃波面が進展する,レーザに基づく新しい技術が最近単結晶シリコンのモード分解された破壊の研究に採用された。この方法は有限な亀裂の生成と明確な結晶学的配置に対する破壊強さの評価を可能にする。(翻訳著者抄録)
