本公開涉及一種合成單晶金剛石。本申請主張基于在2023年1月11日申請的日本專利申請的日本特愿2023-002185號的優(yōu)先權(quán)。將該日本專利申請中記載的全部記載內(nèi)容通過參照援引于本說明書中。
背景技術(shù)：
1、單晶金剛石由于具有高硬度，因此被廣泛用于切削工具、磨削工具、耐磨工具等工具。用于工具的單晶金剛石包括天然金剛石和合成金剛石。
2、天然金剛石大多包含聚集型氮原子作為雜質(zhì)(ia型)。金剛石晶體中的聚集型氮原子能夠阻止將金剛石用于工具時(shí)產(chǎn)生的塑性變形、裂紋的進(jìn)展。因此，天然金剛石的機(jī)械強(qiáng)度高。但是，天然金剛石的品質(zhì)的偏差大，供給量不穩(wěn)定，因此在工業(yè)用途中的利用存在限制。
3、另一方面，合成金剛石的品質(zhì)恒定，能夠穩(wěn)定地供給，因此在工業(yè)領(lǐng)域中被被廣泛使用。
4、通常的合成金剛石包含孤立取代型氮原子作為雜質(zhì)(ib型)。存在金剛石晶體中的孤立取代型氮原子的濃度越高，金剛石的機(jī)械特性越劣化的傾向。因而，在將ib型合成金剛石用于工具的情況下，存在容易產(chǎn)生刀尖的磨損、缺損的傾向。
5、另外，合成金剛石中也存在幾乎不含氮雜質(zhì)的合成金剛石(iia型)。iia型合成金剛石由于不含阻止裂紋的進(jìn)展的雜質(zhì)、晶體缺陷，因此在用于工具的情況下，存在容易產(chǎn)生刀尖的缺損的傾向。
6、因而，正在研究在合成金剛石中提高耐磨損性、耐缺損性的技術(shù)。
7、例如，在專利文獻(xiàn)1(國際公開第2019/077888號)中公開了具有高硬度和優(yōu)異的耐缺損性的合成單晶金剛石。
8、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
9、專利文獻(xiàn)
10、專利文獻(xiàn)1：國際公開第2019/077888號
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的合成單晶金剛石是以原子數(shù)基準(zhǔn)計(jì)為200ppm以上且1500ppm以下的濃度包含氮原子的合成單晶金剛石，其中，
2、所述合成單晶金剛石的一次拉曼散射光譜中的峰的拉曼位移λ1cm-1與氮原子的原子數(shù)基準(zhǔn)的濃度為1ppm以下的合成iia型單晶金剛石的一次拉曼散射光譜中的峰的拉曼位移λ2cm-1示出下述式a的關(guān)系：
3、-0.85<λ1-λ2≤-0.15式a。
1.一種合成單晶金剛石，是以原子數(shù)基準(zhǔn)計(jì)為200ppm以上且1500ppm以下的濃度包含氮原子的合成單晶金剛石，其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成單晶金剛石，其中，所述合成單晶金剛石的一次拉曼散射光譜中的峰的半值寬度w為2.7cm-1以上且4.5cm-1以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合成單晶金剛石，其中，在所述合成單晶金剛石的通過傅里葉變換紅外分光法測定的紅外吸收光譜中，在波數(shù)2680cm-1以上且2695cm-1以下的范圍內(nèi)存在吸收峰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的合成單晶金剛石，其中，在所述合成單晶金剛石的通過傅里葉變換紅外分光法測定的紅外吸收光譜中，波數(shù)2680cm-1以上且2695cm-1以下的范圍的吸收峰的最大吸收強(qiáng)度ia為波數(shù)2160cm-1中的吸收強(qiáng)度ib的1.0％以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的合成單晶金剛石，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的合成單晶金剛石，其中，在所述合成單晶金剛石的通過傅里葉變換紅外分光法測定的紅外吸收光譜中，不存在來自氮原子的聚集體的吸收峰。