Результаты исследований показали, что синтезированные кристаллы содержат новые оптические центры, обладающие уникальными люминесцентными характеристиками

НОВОСИБИРСК, 12 октября. /ТАСС/. Ученые Института геологии и минералогии (ИГМ) СО РАН получили образцы кристаллов алмазов, перспективные для квантово-физических исследований и технологий. Об этом ТАСС сообщил директор института Николай Крук.

Разные группы ученых в мире рассматривают алмазы как перспективный материал для квантовых технологий. Преимущества кристаллов алмаза в их долговечности, устойчивости к экстремальным условиям и точности считывания данных. Для этого важно встроить в структуру алмаза такие примеси, как азот, кремний, германий и олово для формирования примесно-вакансионных центров. Такие центры обеспечивают высокую люминесценцию - свечение вещества.

"Сейчас идут эксперименты и получены первые результаты создания кристаллов алмаза, которые могут быть использованы в качестве модулей памяти на компьютерах нового поколения", - сказал Крук.

Директор института пояснил, что для таких применений выращиваются относительно небольшие кристаллы алмазов массой до 6 карат. Такие кристаллы обладают однородной структурой и не имеют включений. "Благодаря закономерному расположению дефектов и закономерному внесению примесей они имеют уникальные свойства", - подчеркнул Крук.

Как уточнил ТАСС член-корреспондент РАН, сотрудник института Юрий Пальянов, ученые ИГМ доказали, что в области высоких давлений и температур расплав германия действует как катализатор синтеза алмаза. Результаты спектроскопических исследований показали, что синтезированные кристаллы алмаза содержат новые оптические центры, обладающие уникальными люминесцентными характеристиками - даже при комнатной температуре энергия излучаемых квантов света (фотонов) сконцентрирована в узком спектральном диапазоне. Установлено, что природа новых центров связана именно с примесью германия.

В сотрудничестве с коллегами из Германии и США ученые показали возможность управления электронным состоянием таких оптических центров с помощью магнитных полей и сверхчастотного электромагнитного излучения. Исследователи обосновали перспективность таких центров для использования в качестве ячеек квантовой памяти, являющихся ключевым элементом для реализации широкомасштабных квантовых сетей. Кроме этого, полученные алмазы перспективны в качестве температурных сенсоров. Сейчас исследования в этом направлении проводятся в рамках соглашения с Российским квантовым центром, уточнили в институте.

Ранее сообщалось, что ученые ИГМ выращивают различные функциональные монокристаллы алмаза со специальными свойствами на оригинальной аппаратуре БАРС (беспрессовая аппаратура высокого давления "разрезная сфера"), разработанной в институте. 

Россия