Физики исследовали люминесцентные свойства промышленных порошков алмазов

Наука и жизньFan

Алмазы для деликатной термометрии

Синтетические алмазы сегодня используются в разных областях техники и науки. Режущий инструмент, абразивы, теплоотводы для мощных лазеров и транзисторов, оптические окна в СО-лазерах, детекторы УФ-излучения в исследовательских установках — список приложений синтетических алмазов постоянно расширяется. Совершенный, «чистый» кристалл алмаза, свободный от дефектов и примесей, проявляет свойства изолятора, но стоит в нём появиться точечным дефектам, как он превращается в полупроводник.

Точечные дефекты могут возникать в результате внедрения в кристалл примесных (чужеродных) атомов в междоузлия или в узлы кристаллической решётки. Попадая в кристалл алмаза в процессе роста или после его окончания, такие примеси могут выступать в качестве центров окраски, которые люминесцируют.

Физики из МФТИ и ФИАН исследовали люминесцентные свойства промышленных порошков алмазов, содержащих примеси никеля, на предмет их применимости для термометрии. Люминесцентная термометрия — довольно широко применяемый метод измерения температуры в микросхемах, двигателях и биологических объектах.

Суть метода состоит в следующем: в исследуемую область помещают люминесцентную частицу, которая выступает в роли датчика, и освещают её лазером. Температуру определяют по форме полученного спектра свечения частицы и длительности люминесценции. Для исследования биологических объектов этот спектр должен лежать в ближней инфракрасной области (от 750 до 1000 нм), иначе излучение будет сильно поглощаться тканями. Кроме того, необходимо, чтобы такой микродатчик был достаточно прочным и химически стойким и его показания не зависели от магнитных и электрических полей среды. Алмаз с примесями никеля — один из материалов, который удовлетворяет этим требованиям. Такие алмазы просты в производстве: их получают в промышленности при создании алмазного порошка с использованием никеля в качестве катализатора процесса. А диапазон длин волн их люминесценции оптимален для биологических исследований (в отличие от диапазона длин волн люминесценции широко встречающихся дефектов алмаза, связанных с внедрением в его решётку атома азота). Кроме того, алмазы биосовместимы и «долгоживучи», то есть мало подвержены деградации.

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Жабрей и зябра, они же пикульники Жабрей и зябра, они же пикульники

Пикульники — настоящие джентльмены среди растения, хотя и каждый со своим нравом

Наука и жизнь
Биология эльфов Биология эльфов

Чем эльфам пришлось бы «пожертвовать» в обмен на вечную жизнь?

Вокруг света
Алексей Маслов: «Для Китая Россия — это прежде всего точки продаж» Алексей Маслов: «Для Китая Россия — это прежде всего точки продаж»

Как развиваются связи РФ и КНР и чего ждать в будущем

РБК
Теория поколений Теория поколений

Как появились люди X, Y, Z, альфа и чем они отличаются в разных странах?

Вокруг света
Устричный гриб, его собратья и однофамильцы Устричный гриб, его собратья и однофамильцы

Где растёт вёшенка и кто её лесные «однофамильцы»

Наука и жизнь
Чтобы изучать Вселенную, надо выходить в космос Чтобы изучать Вселенную, надо выходить в космос

Институт астрономии РАН запустит УФ-обсерваторию и создаст лунную базу

Наука и жизнь
Мускулы крылатой машины – система управления Мускулы крылатой машины – система управления

Как пилот заставляет слушаться машину в десятки тонн, контролируя ее в воздухе?

Наука и техника
Дрофа – степной реликт Дрофа – степной реликт

Все ли знают о самой крупной птице России? Это дрофа

Знание – сила
Когда ещё был лес… Когда ещё был лес…

Рассказ Саши Тэмлейн «Когда ещё был лес…»

Наука и жизнь
Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков Социология утопии, или Почему у Стругацких в их «Мире Полудня» нет котиков и попугайчиков

Почему на Прекрасной Земле Будущего полностью отсутствуют домашние питомцы

Знание – сила
Убить Лумумбу Убить Лумумбу

Патрис Лумумба был одним из самых мужественных лидеров своего поколения

Знание – сила
Рельсы стратегического направления Рельсы стратегического направления

Байкало-Амурская магистраль — детище русско-японской и последующих войн

Наука
Современные подводные лодки постройки Швеции и Нидерландов Современные подводные лодки постройки Швеции и Нидерландов

Швеция и Нидерланды: как изменилась отечественная школа подводного судостроения

Наука и техника
Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров Жизнь и открытия Степана Куторги: от классиков до звероящеров

«Удивительные ошибки» гения: как российский ученый открыл звероящеров

Наука и техника
От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении От него мы впервые узнали об антропогенном потеплении

Михаил Будыко понял, что льды Арктики будут стремительно таять, еще 55 лет назад

Наука
На Сахалине бамбук не курят На Сахалине бамбук не курят

Аккумуляторные батареи можно собрать из водорослей и высокорослых злаков

Наука
Багуловое сердце Багуловое сердце

Рассказы Забайкалья о том, как был сотворен их мир

Вокруг света
Гипотеза бабушек Гипотеза бабушек

Зачем животным старшие поколения и как они передают опыт

Вокруг света
В зоне степей и полупустынь В зоне степей и полупустынь

Сергей Богун о проблемах защиты редких степных видов

Знание – сила
Полет Fram2 Полет Fram2

Командиром этого полета был Ван Чунь – миллионер, оплативший полет участников

Наука и техника
Филология, история и богослужебная практика Филология, история и богослужебная практика

Работу по правкам богослужебных книг будут ругать: и за трусость, и за дерзость

Наука
По законам моды По законам моды

Почему предпочтения в одежде так сильно меняются из поколения в поколение?

Вокруг света
Причудливая лилия кардиокринум Причудливая лилия кардиокринум

Что помогает садоводам-любителям выращивать редкий кардиокринум?

Наука и жизнь
Как цифровые технологии трансформируют рынок труда Как цифровые технологии трансформируют рынок труда

Как ИИ помогает бизнесу сохранять производительность и наращивать эффективность

РБК
Наталья Зубаревич: «Массовый переезд россиян на Дальний Восток пока нечем мотивировать» Наталья Зубаревич: «Массовый переезд россиян на Дальний Восток пока нечем мотивировать»

Какие барьеры сильнее всего удерживают российский экспорт и импорт

РБК
«Прорыв» в будущее «Прорыв» в будущее

Ядерное топливо можно и нужно использовать многократно

Наука
Молодой Цезарь Молодой Цезарь

Карьера Цезаря могла бы оборваться, едва начавшись, равно как и его жизнь...

Знание – сила
Не всякая поганка — гриб Не всякая поганка — гриб

Почему красивых и изящных водоплавающих птиц назвали поганками?

Наука и жизнь
Космическая пыль в междупланетном пространстве Космическая пыль в междупланетном пространстве

Наука в годы войны: астроном Фесенков об астероидах и космической пыли

Наука и жизнь
Программа на перспективу Программа на перспективу

Как Индия стала одной из ведущих IT-стран мира и каковы ее планы на будущее

РБК
Открыть в приложении