В России открыли новый класс квантовых дефектов в алмазах - «Наука и техника»

Добавлено 19-апр-2023, 00:00 От Forster

Внутри синтетических алмазов обнаружен новый класс квантовых дефектов. Об этом сообщает Сколковский институт науки и технологий, где работают авторы открытия.
Технологии искусственного выращивания алмазов освоены во второй половине XX века, при этом обычно такие кристаллы получаются гораздо более «правильными», чем природные. Однако в некоторых случаях дефекты кристаллической решетки (или другого рода) представляют особый интерес для физиков, поскольку способны порождать определенные явлений, в первую очередь — квантовомеханических. Например, некоторые дефекты испускают свет под воздействием лазерного излучения, причем параметры этого света зависят от свойств окружающей среды — например, температуры. Это позволяет измерять ее с высокой точностью, в том числе, при использовании наноалмазов — внутри клеток.
Теперь Артур Нелюбов и его коллеги открыли новый класс дефектов алмаза, которые возникают при изготовлении синтетических драгоценных камней из адамантана. Как отметил ученый, выявленные дефекты обладают набором из нескольких свойств. Так, вырабатываемое ими свечение обладает примерно в десять раз более узким спектром, чем у 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. Иными словами, реакция дефекта на температуру и на лазер более становится более «тонкой» и точной.
В свою очередь, это позволяет взаимодействовать и управлять каждым индивидуальным дефектом в толще алмаза, что делает подобные драгоценные камни особенно интересными объектами для создания сверхточных квантовых термометров.
Авторы изобретения надеются, что их открытие позволит проводить измерения температуры микросреды с более высокой точностью.
Ранее химики предложили способ удвоить эффективность солнечных батарей ультратонким материалом.

Внутри синтетических алмазов обнаружен новый класс квантовых дефектов. Об этом сообщает Сколковский институт науки и технологий, где работают авторы открытия. Технологии искусственного выращивания алмазов освоены во второй половине XX века, при этом обычно такие кристаллы получаются гораздо более «правильными», чем природные. Однако в некоторых случаях дефекты кристаллической решетки (или другого рода) представляют особый интерес для физиков, поскольку способны порождать определенные явлений, в первую очередь — квантовомеханических. Например, некоторые дефекты испускают свет под воздействием лазерного излучения, причем параметры этого света зависят от свойств окружающей среды — например, температуры. Это позволяет измерять ее с высокой точностью, в том числе, при использовании наноалмазов — внутри клеток. Теперь Артур Нелюбов и его коллеги открыли новый класс дефектов алмаза, которые возникают при изготовлении синтетических драгоценных камней из адамантана. Как отметил ученый, выявленные дефекты обладают набором из нескольких свойств. Так, вырабатываемое ими свечение обладает примерно в десять раз более узким спектром, чем у 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. Иными словами, реакция дефекта на температуру и на лазер более становится более «тонкой» и точной. В свою очередь, это позволяет взаимодействовать и управлять каждым индивидуальным дефектом в толще алмаза, что делает подобные драгоценные камни особенно интересными объектами для создания сверхточных квантовых термометров. Авторы изобретения надеются, что их открытие позволит проводить измерения температуры микросреды с более высокой точностью. Ранее химики предложили способ удвоить эффективность солнечных батарей ультратонким материалом.