Raman-Spektren und Massenmodul von Nanodiamant in einem Größenintervall von 2–5 nm

Hintergrund

Studien zu Nanodiamant-Eigenschaften haben in den letzten 30 Jahren großes Interesse bei Forschern auf sich gezogen [1]. Inzwischen wird ein wichtiger Aspekt des Einflusses eines Quanten-Confinement-Effekts auf die mechanischen Eigenschaften und Raman-Spektren von Diamant-Nanokristallen praktisch ausgelassen. Eine typische Längenskala für das Auftreten eines Quanteneinschlusseffekts ist der Bohrsche Radius von Exzitonen [2]; der Bohrsche Exziton-Radius für Diamant beträgt 1,57 nm, was für die Nanokristallgröße von etwa 3 nm angemessen ist. Daten einer parallelen Elektronenenergieverlustspektroskopie (PEELS) [3] liefern einen ausgeprägteren Bereich für die Größe unter 5 nm, in dem neue Eigenschaften im Zusammenhang mit einer Modifikation von Bindungen im Nanodiamant auftreten. Nanodiamanten mit nicht modifizierten Oberflächen mit einer Größe unter 2 nm sind nicht stabil [1, 3], was das Größenintervall der hier untersuchten Nanodiamanten auf einen Bereich von 2–5 nm einschränkt.

Sowohl PEELS- als auch Kernspinresonanz(NMR)-Spektroskopiedaten zufolge [3, 4] gibt es kein sp ² -gebundener Kohlenstoff in Nanodiamant. Als Folge des Quanten-Confinement-Effekts vergrößert sich eine Bandlücke von Nanodiamant im Größenintervall von 2–5 nm, zusammen mit diskreten Energieniveaus, die an den Bandkanten auftreten [1, 5]. Bei kovalent gebundenen Festkörpern bedeutet das Wachstum der Bandlücke eine Erhöhung der chemischen Bindungsenergie und damit eine Erhöhung der Elastizitätsmoduli [6]. Tatsächlich wurde der Anstieg des Volumenmoduls auf 500 GPa aus einer Druck-Volumen-Beziehung von Nanodiamant abgeleitet [7]. Inzwischen entsprechen die Gitterparameter von Nanodiamant einschließlich des Größenintervalls von 2–5 nm denen von natürlichem Diamant [8].

Raman-Spektren von Nanodiamanten sind in einer Übersicht von Mochalin et al. [1]. Aufgrund des Phononeneinschlusseffekts eine dreifach degenerierte Raman-Bande bei 1333 cm ⁻¹ der Bulk-Diamantkristallverschiebungen zu 1325 cm ⁻¹ im 2–5-nm-Nanodiamanten. Außerdem eine Schulter von etwa 1250 cm ⁻¹ und Bänder bei 1590, 1640 und 1740 cm ⁻¹ erscheinen in Raman-Spektren von Nanodiamant. Ein Satz der 1590–1740 cm ⁻¹ bands wird sp ² . zugeschrieben -Kohlenstoff (der, wie oben erwähnt, in Nanodiamanten fehlt), O-H- und C=O-Gruppen [1]. Eine relative Intensität der Banden bei 1325 cm ⁻¹ und ungefähr 1600 cm ⁻¹ hängt von der Reinigung von Nanodiamant ab. Um Lumineszenz zu vermeiden, wurden Spektren normalerweise mit der 325-nm-Laseranregung aufgenommen.

In der obigen Zuordnung der Raman-Banden 1325 cm ⁻¹ bis sp ³ - und 1600 cm ⁻¹ bis sp ² -gebundener Kohlenstoff gibt es einen Selbstwiderspruch im Zusammenhang mit einem resonanten Raman-Streueffekt. Ein Streuquerschnitt von sp ² -gebundener Kohlenstoff übersteigt den von sp ³ -gebundener Kohlenstoff um den Faktor 50–200 bei der Laseranregung im sichtbaren Bereich, und die Wirkungsquerschnitte sind bei der 257-nm-Laseranregung untereinander gleich [9]. Wir haben in unserer Studie gezeigt, dass relative Intensitäten der Raman-Banden bei 1325 und 1600 cm ⁻¹ des von Kontaminationsschichten gereinigten 2–5-nm-Nanodiamanten hängen nicht von der Anregungswellenlänge im Bereich von 257–532 nm ab. Wir haben eine zusätzliche Raman-Bande beobachtet, die sich von 1500 cm ⁻¹ . verschiebt bei der 458-nm-Laseranregung auf 1630 cm ⁻¹ bei der 257-nm-Laseranregung. Der in unserer Studie geschätzte Volumenmodul des 2–5-nm-Nanodiamanten beträgt etwa 560 GPa.

Methoden

Wir haben einen 2–5-nm-Detonationsdiamanten der Firma SINTA (Republik Weißrussland) verwendet. Um den Rest der Kontaminationsschichten zu entfernen, wurde der 2–5-nm-Nanodiamant in einer Planetenmühle mit einer Mischung aus 25 Gew.-% Si oder NaCl behandelt. Eine Fritsch Planetenmühle mit keramischem Siliziumnitrid (Si₃ N₄ ) wurden Schalen und Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm verwendet. Die Behandlung in der Planetenmühle ermöglicht die Herstellung homogener Nanokomposite ohne Verunreinigung durch das Material der Kugeln [10,11,12].

Eine bei der Microdiamant AG hergestellte Nanodiamant-Wasser-Suspension mit einer mittleren Kristallgröße von 25 nm (Produkt MSY Liquid Diamond; MSY-Diamant ist ein monokristallines Diamantpulver, hergestellt durch HPHT-Synthese (Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese) wurde ebenfalls für Hoch- Druck studie. Alle Strukturstudien des 25-nm-Nanodiamanten wurden nach dem Trocknen der Suspension durchgeführt.

Die Raman-Spektren wurden mit einem TRIAX 552 (Jobin Yvon Inc., Edison, NJ) Spektrometer, ausgestattet mit einem CCD Spec-10, 2 KBUV Princeton Instruments 2048 × 512-Detektor und Rasierkantenfiltern, aufgenommen. Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und Röntgenuntersuchungen wurden mit einem hochauflösenden Mikroskop JEM 2010 (JEOL Ltd., Tokio, Japan) und einem Empyrean (PANalytical) Röntgendiffraktometer durchgeführt. Wir verwendeten eine Diamantambosszelle (DAC) für eine Hochdruckstudie. Der Druck wurde aus den spannungsinduzierten Verschiebungen der Raman-Spektren vom Diamantamboss gemessen [13].

Die Spektren der Röntgenpulverbeugung (XRD) (Abb. 1) wurden mit dem MAUD-Programm und der Rietveld-Verfeinerungsmethode behandelt. Die berechnete mittlere Kristallgröße beträgt etwa 5 nm. Ein Beugungsband (400) (2θ etwa 120°) angepasst an einen interplanaren Abstand d ₄₀₀ = 0,892 Å wurde für die Berechnung des Gitterparameters verwendet, was 3,567 ± 0,002 Å entspricht. Somit entspricht der Gitterparameter des in unserer Studie verwendeten 2–5-nm-Nanodiamanten dem von Naturdiamant.

Die Röntgenpulverbeugungsspektren (XRD) von anfänglichen 2–5-nm-Nanodiamanten (2–5 nd) und 2–5-nm-Nanodiamanten, die in einer Planetenmühle mit einer Mischung aus 25 Gew.-% Si (2–5 nd .) behandelt wurden + Si) und NaCl (2–5 nd + NaCl)

TEM-Bilder von Nanodiamant gemischt mit Si nach der Planetenmühlenbehandlung sind in Abb. 2 gezeigt. Die Nanodiamantkörner sind durch ungeordnetes Si getrennt. Die Korngröße liegt im Bereich von 2–5 nm.

TEM-Bilder von Nanodiamant gemischt mit Si nach der Behandlung durch die Planetenmühle. Die Nanodiamantkörner werden durch ungeordnetes Si getrennt. Die Korngröße liegt im Bereich von 2–5 nm. a Gesamtansicht. (b ) Hochauflösendes Bild. Nanodiamantkörner werden von D in b vermarktet

Ergebnisse und Diskussion

Raman-Spektren des 2–5-nm-Nanodiamanten sind in Abb. 3 aufgetragen. Es besteht keine Abhängigkeit der Raman-Spektren von der Präparation der 2–5-nm-Nanodiamant-Proben (Pulver oder Mischung mit NaCl oder Si). Die Intensität eines Laserstrahls wurde auf ein Niveau (eine typische Laserstrahlleistung betrug 0,7 mW fokussiert auf einen 2-μm-Spot) minimiert, wenn eine mögliche Erwärmung der Proben nicht zu sichtbaren Herunterverschiebungen der Raman-Banden führte. Im Fall der Mischung mit Si führte eine Erhöhung der Laserleistung (auf 7 mW fokussiert in einem 2-μm-Spot) zum Auftreten von SiC-Banden in Raman-Spektren zusammen mit dem Verschwinden der Diamantbande. Die Bildung von SiC bedeutet die Abwesenheit von Kontaminationen in den Grenzen zwischen Nanodiamant und Si und weist darauf hin, dass die Behandlung in der Planetenmühle die Gruppen aus verschiedenen Kombinationen von C, O, N, H von den Nanodiamantoberflächen entfernt [1], aber die Kontaminationen in einem Stoff bleiben (Si oder NaCl). Somit ist die Bande bei 1740 cm ⁻¹ (eine ist bei 257-nm-Anregung deutlicher sichtbar) der Kontaminationsgruppen ist in den Raman-Spektren vorhanden (Abb. 3). Die 1740 cm ⁻¹ Bande wird der C=O-Bande funktioneller Gruppen zugeordnet (möglicherweise von Carboxylgruppen (− COOH)) [14].

Raman-Spektren des 2–5-nm-Nanodiamanten bei den Anregungswellenlängen von 257 und 458 nm. Raman-Spektren bestehen aus Peaks bei 1325 cm ⁻¹ (mit einer Schulter von etwa 1250 cm ⁻¹ ), 1600 cm ⁻¹ und 1500 cm ⁻¹ Bande bei 458 nm beobachtet, die sich auf 1630 cm ⁻¹ . verschiebt bei 257 nm. Außerdem sp ² -gebundene Verschmutzung bei 1360 und 1620 cm ⁻¹ (D- und G-Banden) sind in den Spektren vorhanden. Lorentz-Multipeaks-Anpassungen werden aufgetragen

Das Resonanzverhalten des Bandes bei 1600 cm ⁻¹ unter den 458 nm- und 257 nm-Laseranregungen wurde nicht beobachtet:Die Intensität der Bande ist bei beiden Anregungen gleich. Raman-Spektren bei der 458-nm-Anregung umfassen die Peaks bei 1325 cm ⁻¹ (mit einer Schulter von etwa 1250 cm ⁻¹ ), 1500 cm ⁻¹ , und 1600 cm ⁻¹ . Außerdem sp ² -gebundene Verschmutzung bei 1360 und 1620 cm ⁻¹ (D- und G-Banden) sind in den Spektren vorhanden.

Die Lorentz-Multipeak-Anpassungen sind in Abb. 3 aufgetragen. Raman-Spektren bei der 257-nm-Anregung bestehen aus den gleichen Peaks 1325 cm ⁻¹ (mit Schulter etwa 1250 cm ⁻¹ ) und 1600 cm ⁻¹ . Die D- und G-Banden der Verschmutzung verschwanden aus den Spektren, weil der Raman-Streuquerschnitt von sp ² -gebundener Kohlenstoff nimmt um den Faktor 50–200 ab, wenn die Anregungswellenlänge von 458 auf 257 nm geändert wird, wie oben erwähnt. Die Bande um 1500 cm ⁻¹ verschiebt sich auf 1630 cm ⁻¹ . Die beobachtete Resonanzverschiebung (Dispersion) des Bandes zwischen 1500 und 1630 cm ⁻¹ ist typisch für verschiedene Kohlenstoffcluster mit konjugierten Bindungen, bei denen Kohlenstoffatome 3 und 4 Nachbarn haben (z. B. 3D C₆₀ , ultraharter Fullerit oder diamantähnlicher Kohlenstoff) [15,16,17]. In Ref.-Nr. [18] wurden die resonanten Raman-Spektren von tetraedrischem amorphem Kohlenstoff und die Dispersion der Bande um 1500 cm ⁻¹ . berechnet wurde auf das Vorhandensein von sp ² . zurückgeführt Ketten. Trotzdem werden in Nanodiamant keine Ketten erwartet; es gibt keinen Platz für sp ² Ketten in einer Struktur von 3D C₆₀ , und in ultrahartem Fullerit wurden keine Ketten beobachtet. Daher ist der Grund für die Dispersion in der letzten Gruppe von Kohlenstoffclustern nicht klar.

Die Erhöhung der Laserstrahlleistung von 0,7 auf 7 mW führte zu der oben erwähnten Transformation von Nanodiamant 2–5 nm gemischt mit Si zu SiC und sp ² Kohlenstoffcluster (Abb. 4). Der Raman-Querschnitt des erzeugten sp ² -Cluster übertrifft den der 2–5-nm-Nanodiamanten um den Faktor ~ 50 (einschließlich 1600 cm ⁻¹ Band). In Abb. 4 sind die Bänder in Bezug auf Si (erste und zweite Ordnung) und SiC (etwa 790 cm ⁻¹ ) sind markiert. Die Spektren des 2–5 nm großen Nanodiamanten (das untere Spektrum) und das nach Hochleistungsbestrahlung erzeugte sp ² Cluster (mittleres Spektrum) wurden mit derselben Laserstrahlleistung von 0,7 mW aufgenommen. Das obere Spektrum entspricht dem unteren Spektrum mit der Intensität multipliziert mit dem Faktor 50.

Raman-Spektren des 2–5-nm-Nanodiamanten gemischt mit Si (das untere Spektrum) und erzeugt nach Hochleistungsbestrahlung sp ² Cluster (das mittlere Spektrum). Das obere Spektrum entspricht dem unteren Spektrum mit der Intensität multipliziert mit dem Faktor 50. Bänder bezogen auf Si (erste und zweite Ordnung) und SiC (ca. 790 cm ⁻¹ .) ) sind markiert. Die Spektren wurden mit derselben Laserstrahlleistung von 0,7 mW aufgenommen. Anregungswellenlänge war 532 nm

Das Fehlen des Resonanzeffekts für 1600 cm ⁻¹ band zeigt an, dass das Band den Phononenmerkmalen des 2–5-nm-Nanodiamanten anstelle eines sp ² zugeschrieben wird -gebundene Fraktion. Folglich sind für Raman-Bänder geeignete Kraftkonstanten 1333 cm ⁻¹ (dieser ist auf 1325 cm ⁻¹ . verschoben aufgrund eines Phononeneinschlusseffekts [1]), 1500–1630 cm ⁻¹ , und 1600 cm ⁻¹ bestimmen den Elastizitätsmodul des 2–5-nm-Nanodiamanten nach der dynamischen Theorie der Kristallgitter [19]. Normalerweise ist die Raman-Frequenz ω skaliert nach der Kraftkonstante k als ω ~(k /m ) ² wo m ist eine Atommasse, und das Vorhandensein der zusätzlichen höheren Frequenzbänder in den Raman-Spektren bedeutet einen zunehmenden Elastizitätsmodul.

Die Druckabhängigkeit der 2–5-nm-Nanodiamant-Raman-Spektren gibt Aufschluss über den Volumenmodul. Unter Berücksichtigung der bekannten Beziehung [20]

wo γ _ich ist der Gruneisen-Parameter für eine quasiharmonische Frequenzart ω _ich (ω ₀ markiert die bei Nulldruck, B ₀ ist Volumenmodul); wir erhalten den Volumenmodul aus der Abhängigkeit ω (P ). Im Allgemeinen γ ≈ 1 für kovalent bindende Gruppe-IV-Halbleiter [20], γ = 0,96 für Raute [21] und γ ≈ 1.1 für die Graphenebene [22]. Für unsere nachstehenden Schätzungen verwenden wir γ ≈ 1.

Die Mischung aus 2–5-nm-Nanodiamant und NaCl (wie im Abschnitt „Methoden“ erwähnt, wurde der 2–5-nm-Nanodiamant in einer Planetenmühle mit einer Mischung aus 25 Gew.-% NaCl behandelt) wurde in einen DAC geladen. NaCl wirkt als druckübertragendes Medium:Unter einem Druck von weniger als 50 GPa variiert die Streckgrenze von NaCl je nach Druck von 0,08 bis 0,65 GPa [23] (die Festigkeit steigt bei Druckanstieg auf 28 GPa an und nimmt bei höheren Drücken um etwa 50% ab ). Folglich ist ein Wert der Nichthydrostatik [13] (σ ₁ − σ ₂ )/σ ₁ (σ ₁ und σ ₂ sind Hauptspannungen in der Stichprobe) unter 5 % liegt.

Raman-Spektren des Nanokomposits vor und nach der Druckbehandlung und bei einem Druck von 50 GPa sind in Abb. 5a dargestellt. Nach der Druckbehandlung konnten wir keine Veränderungen der Raman-Spektren feststellen. Eine Halbwertsbreite und eine Intensität von 1600 cm ⁻¹ Band hat sich unter Druck nicht verändert (Abb. 5b). Dieses Verhalten des 1600 cm ⁻¹ Band von 2–5 nm Nanodiamant unterscheidet sich im Wesentlichen von einer druckinduzierten Transformation des G-Bandes von Graphit, diamantähnlichem Kohlenstoff und glasartigem Kohlenstoff, bei der die Halbwertsbreite des G-Bandes drastisch (um den Faktor 4 [24]) bei 23 . zunimmt –44 GPa Druck bei gleichzeitiger Abnahme der essentiellen Intensität [25, 24].

a Raman-Spektren des 2–5-nm-Nanodiamant-NaCl-Nanokomposits vor und nach der Druckbehandlung und bei einem Druck von 50 GPa. Die Anregungswellenlänge beträgt 458 nm. Die Abwesenheit der Band mit ω ₀ = 1325 cm ⁻¹ unter einem Druck von 50 GPa ist nur für den Fall möglich, dass der Volumenmodul des 2–5-nm-Nanodiamanten 524 GPa überschreitet. (b ) Druckinduzierte Verschiebung von 1600 cm ⁻¹ Raman-Band; eine Halbwertsbreite und Intensität ändern sich nicht unter Druck

Es gibt ein wesentliches Merkmal in den Raman-Spektren der 2–5-nm-Nanodiamantprobe unter einem Druck von 50 GPa, nämlich das Fehlen der 1325 cm ⁻¹ Band, obwohl die Intensität dieses Bandes sogar die Intensität von 1600 cm ⁻¹ . überschreitet Band. Das Raman-Band von hydrostatisch komprimiertem Diamant mit einem 443 GPa-Volumenmodul erscheint unter einem Singulettmodus eines belasteten Diamantambosses [13] bei einem Druck von mindestens 16 GPa [21]. Der Singlet-Modus ω _s der belasteten Ambossspitze hängt vom Druck in der Probe ab P_s als [13]

während für den hydrostatisch komprimierten Diamanten die Abhängigkeit [21]

Unter Berücksichtigung, dass ω ₀ = 1325 cm ⁻¹ in der Beziehung (1) und nach einfachsten Rechnungen aus Gl. (1–3) konnten wir schließen, dass das Fehlen der Band mit ω ₀ = 1325 cm ⁻¹ unter einem Druck von 50 GPa ist nur für den Fall möglich, dass der Volumenmodul des 2–5-nm-Nanodiamanten 524 GPa überschreitet.

Wie oben erwähnt, beträgt der 1600 cm ⁻¹ Band gehört zu den 2–5-nm-Nanodiamanten. Folglich können wir den Volumenmodul anhand der Druckabhängigkeit dieses Raman-Bandes, aufgetragen in Abb. 6, abschätzen. Durchgezogene Kreise mit Kreuzen gehören zu einer Druckerhöhung; die ohne Kreuze gehören zu einer Druckabnahme. Gestrichelte Linien geben die Abhängigkeiten von Ref wieder. [25] für diamantähnlichen Kohlenstoff DLC (in Lit. [25] als a-C bezeichnet) und glasigen Kohlenstoff i-C.

Abhängigkeit von 1600 cm ⁻¹ relative Verschiebung der Raman-Bande bei Druck. Voll ausgefüllte Kreise mit Kreuzen zeigen eine Druckerhöhung an; die ohne Kreuze gehören zu einem Druckabfall. Eine gestrichelte Linie gibt Abhängigkeiten von Ref wieder. [25] für diamantähnlichen Kohlenstoff DLC (in Lit. [25] einer als a-C gekennzeichnet) und glasigen Kohlenstoff i-C

Aus einer Anpassung der kleinsten Quadrate der Abhängigkeit in Abb. 6 für den 2–5-nm-Nanodiamant und Gl. (1) erhalten wir den Volumenmodul des 2–5-nm-Nanodiamanten B _{2-5 nm} = 564 GPa für γ ≈ 1, wie oben erwähnt. Zum Vergleich ergibt die DLC-Abhängigkeit den 392 GPa-Bulk-Modul für γ . ≈ 1.

Alle experimentell beobachteten Merkmale des 2–5-nm-Nanodiamanten (Raman-Banden 1325, 1500–1630 und 1600 cm ⁻¹ , Volumenmodul B _{2-5 nm} = 564 GPa, Erhalt der Halbwertsbreite und der Intensität der 1600 cm ⁻¹ Band mindestens 50 GPa) führen wir, wie oben erwähnt, auf den Quanteneinschlusseffekt und die damit verbundene Zunahme der Nanodiamant-Bandlücke zurück. Folglich müssen diese Effekte verschwinden, wenn die Nanodiamantgröße um den Faktor 2–3 über dem Bohrschen Exzitonradius [2], also über 10 nm, erhöht wird. Um diese Annahme zu überprüfen, wurde eine Hochdruckstudie bis zu 53 GPa der Nanodiamant-Wassersuspension mit einer mittleren Diamantkristallgröße von 25 nm durchgeführt. Ein anfänglicher 25-nm-Nanodiamant 1329 cm ⁻¹ Band verschiebt sich auf 1483 cm ⁻¹ genau in Übereinstimmung mit der Druckabhängigkeit (2) des Raman-Modus von Diamant mit dem 443 GPa Volumenmodul (Fig. 7). Ein Band von etwa 1580 cm ⁻¹ zeigt ein typisches Verhalten für eine G-Bande von sp ² -gebundener Kohlenstoff:Die Intensität nimmt um einen Faktor von 50–100 ab, wenn die Anregungswellenlänge von 532/458 nm auf 257 nm geändert wird (Abb. 8), und dieses Band verschwindet unter einem Druck von 50 GPa. Folglich ähneln die Eigenschaften des 25-nm-Nanodiamanten denen von gewöhnlichem Diamant, der mit sp ² . verunreinigt ist -gebundener Kohlenstoff.

Raman-Spektren des 25- und 2–5-nm-Nanodiamanten unter einem Druck von 50 GPa. Die Anregungswellenlänge beträgt 458 nm. Ein anfängliches 25-nm-Nanodiamantband 1329 cm ⁻¹ verschoben auf 1483 cm ⁻¹ genau in Übereinstimmung mit der Druckabhängigkeit (2) des Raman-Modus von Diamant mit dem Volumenmodul 443 GPa. Eine zusätzliche Bande des 25-nm-Nanodiamanten um 1800 cm ⁻¹ zeigte ein typisches Verhalten für eine G-Bande von sp ² -gebundener Kohlenstoff:Verschwinden dieser Bande unter einem Druck von 50 GPa

Raman-Spektren des 25-nm-Nanodiamanten. Ein zusätzliches Band um 1580 cm ⁻¹ zeigt ein typisches Verhalten für eine G-Bande des sp ² -gebundener Kohlenstoff:Die Intensität nimmt um den Faktor 50–100 ab, wenn die Anregungswellenlänge von 532/458 nm auf 257 nm geändert wird. Ein Lumineszenzhintergrund wird von den Spektren mit der Anregungswellenlänge von 532/458 nm abgezogen

Schlussfolgerungen

Raman-Spektren eines 2–5-nm-Nanodiamanten bestehen aus 3 Bändern bei 1325 cm ⁻¹ , 1500–1630 cm ⁻¹ (je nach Anregungswellenlänge von 458–257 nm entsprechend) und 1600 cm ⁻¹ . Die 1600 cm ⁻¹ Band kann nicht einem Bruchteil von sp ² . zugeschrieben werden -gebundener Kohlenstoff, da die Intensität dieser Bande nicht von den Anregungswellenlängen von 458 und 257 nm abhängt (während die Intensität von sp ² -gebundener Kohlenstoff hängt im Wesentlichen von diesen Wellenlängen ab) und eine Halbwertsbreite und die Intensität ändern sich unter Druck bis mindestens 50 GPa nicht sichtbar (im Gegensatz zu druckinduzierten Transformationen von sp ² -gebundener Kohlenstoff). Das Vorhandensein der zusätzlichen Hochfrequenzbänder (im Vergleich zu Diamant) in den Raman-Spektren bedeutet eine Erhöhung (im Vergleich zu Diamant) des elastischen Moduls gemäß der dynamischen Theorie der Kristallgitter. Die Abhängigkeit der Raman-Spektren des 2–5-nm-Nanodiamanten vom Druck liefert Informationen zum Volumenmodul, das wir auf 564 GPa schätzen.