Ранее неизвестный тип квантовых дефектов внутри синтетических алмазов открыли исследователи «Сколтеха». Разработку можно использовать для точного измерения температуры, сообщили ТАСС в пресс-службе учреждения.
«Новый класс дефектов, который мы обнаружили, обладает наиболее привлекательными оптическими свойствами по сравнению с другими широко известными дефектами в алмазах. В сочетании с довольно высокой стабильностью и интенсивностью излучения их можно использовать для локальных измерений температуры с повышенной точностью», — отметил аспирант «Сколтеха» Артур Нелюбов.
На сегодняшний день ученые создали множество методик, позволяющих выращивать искусственные алмазы, внутри которых присутствуют различного рода «дефекты». Их роль играют атомы других элементов, в том числе азота и кремния, а также пустоты, отсутствующие атомы углерода в кристаллической решетке.
Исследователи «Сколтеха» открыли ранее неизвестную форму точечных дефектов внутри алмазов, которые возникают при изготовлении синтетических драгоценных камней из так называемого адамантана. Так химики называют циклические молекулы из 10 атомов углерода и 16 атомов водорода, в которых углерод расположен таким же образом, как в кристаллической решетке алмаза.
«В кристаллы на этапе синтеза не было преднамеренно внедрено никаких примесей, но тем не менее описанные в нашей научной статье дефекты были обнаружены в образцах из трех разных партий чистых микроалмазов. Все алмазы были произведены методом высоких температур и давлений с использованием адамантана в качестве прекурсора», — подчеркнул Нелюбов.
Он также отметил, что выявленные дефекты обладают набором из нескольких свойств. Так, вырабатываемое ими свечение обладает примерно в 10 раз более узким спектром, чем сияние других типов дефектов в алмазах. Кроме того, ученые обнаружили, что созданные алмазы не только излучают свет в узком диапазоне, но и поглощают его тоже выборочно, причем каждый дефект ведет себя в этом отношении уникальным образом.
Это свойство позволяет взаимодействовать и управлять каждым индивидуальным дефектом в толще алмаза, что делает подобные драгоценные камни особенно интересными объектами для создания сверхточных квантовых термометров, способных замерять температуры в разных точках пространства, а также многоканальных систем квантовой обработки данных.
Источник: ТАСС
