A Neoteric View of sp² Amorphous Carbon

Presented is a concentrated synopsis of facilities of empirical and virtual analytics that, once applied, have provided a fully new vision of sp² amorphous carbons. This study proved that the solids are multilevel structures, started with the first-level basic structural units (BSUs) and accomplished as macroscopic agglomerates of globular structures, consisting, in its turn, of stacked BSUs. BSUs present necklaced graphene molecules, size, and shape of which are governed by the relevant graphene domains while chemical composition in addition to basic carbon is controlled with heteroatoms of the necklaces. This study shows that BSUs and stacks of BSUs determine the short-range order of the solids and are the main subject of the applied analytics. The synopsis consists of two parts related to empirical and virtual analytics. The former is composed of sections related to structural determination, total and atomic chemical content evaluation and elicitation of the covalent bond composition. The second presents new analytic approaches based on the Digital Twins concept and virtual vibrational spectrometry. The synopsis is configured as an atlas composed of generalized pictures accompanied with necessary explanations to be discussed in detail in the extended references.

Представлен концентрированный краткий обзор возможностей эмпирической и виртуальной аналитики, применение которых дало совершенно новое видение аморфного sp² углерода. Исследование показало, что твердые тела представляют собой многоуровневые структуры, начинающиеся с базовых структурных единиц (БСЕ) первого уровня и завершающиеся макроскопическими агломератами глобулярных структур, состоящими, в свою очередь, из стопочных БСЕ. БСЕ представляют собой кольцеобразные молекулы графена, размер и форма которых определяются соответствующими графеновыми доменами, а химический состав в дополнение к основному углероду контролируется гетероатомами ожерелья. Это исследование показывает, что базовые структурные единицы и их стопки определяют ближний порядок твердых тел и являются основным предметом прикладной аналитики. Настоящий обзор состоит из двух частей, связанных с эмпирической и виртуальной аналитикой. Первая состоит из разделов, связанных с определением структуры, оценкой общего и атомарного химического состава и выявлением состава ковалентной связи. Во второй представлены новые аналитические подходы, основанные на концепции цифровых двойников и виртуальной колебательной спектрометрии. Синопсис выполнен в виде атласа, состоящего из обобщенных изображений, сопровождаемых необходимыми пояснениями, которые подробно обсуждаются в расширенных ссылках.