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

Сердечные орешки! Сердечные орешки!

Как растут орешки кешью?

Наука и жизнь
Десять цветов Десять цветов

Самые древние и почитаемые традиционные ремесла – часть культурного кода Мьянмы

Вокруг света
Универсальный фри Универсальный фри

Кто придумал жарить картофель и почему его любят почти во всех странах мира?

Наука и жизнь
Чёрная дыра по соседству? Чёрная дыра по соседству?

Может ли рядом с нами находится еще одна сверхмассивная чёрная дыра?

Наука и жизнь
Путь на Олимп Путь на Олимп

Как возродилась древняя традиция Олимпийских игр

Вокруг света
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Одной из тем обсуждения в научной фантастике ХХ века была космическая экспансия

Наука и жизнь
Тёмное зазеркалье Тёмное зазеркалье

Рядом с нами может существовать параллельный зеркальный мир, названный теневым

Наука и жизнь
Китайское техно Китайское техно

Краткая история технологического идеализма

ТехИнсайдер
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Когда медицинские практики прошлого у нас в крови… Когда медицинские практики прошлого у нас в крови…

На протяжении почти 2000 лет для лечения болезней использовалось кровопускание

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техника
Учимся понимать наши растения Учимся понимать наши растения

Легко прочитать, как именно надо ухаживать за цветком, но почему именно так?

Наука и жизнь
Кочевая кузница Кочевая кузница

Путешествие в край шаманов за секретами якутских мастеров

Вокруг света
В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз В тени новой биологии, или Вверх по лестнице, ведущей вниз

Сравнительная анатомия – старая наука, интеллектуальный опыт которой очень богат

Знание – сила
Жизнь в магнитном поле Жизнь в магнитном поле

Как изучают незаметные для органов чувств магнитные эффекты

Наука и жизнь
«Картинки» натуралиста «Картинки» натуралиста

Что отражено в русских названиях птиц из семейства куликов?

Наука и жизнь
Если на месте не сидится Если на месте не сидится

Все существа, начиная с самых первых, неустанно пытались обрести движение

Наука и жизнь
Жила-была золотая рыбка Жила-была золотая рыбка

Как золотые рыбки из аквариумов угрожают экологии

Наука и жизнь
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Техпарад Техпарад

Выстрел «Авророй», космос на 3D-принтере и тактильные виртуальные переживания

ТехИнсайдер
Водяные козлы – аристократы саванн Водяные козлы – аристократы саванн

«Водяных козлов я часто встречал в восточноафриканской саванне»

Знание – сила
Непростая материя Непростая материя

Секреты, которые скрывают узоры ивановских тканей

Вокруг света
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Ушедшее в народ Ушедшее в народ

Как сон мастера картонажа прославил духов Мексики?

Вокруг света
Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня? Культура сбережений: зачем откладывать на завтра то, что можно потратить сегодня?

Зачем каждому гражданину нужно выработать у себя привычку делать сбережения?

Наука и техника
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Возвращение гребного колеса Возвращение гребного колеса

Первые упоминания о гребном колесе относятся еще к древнейшим временам...

Наука и техника
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 2

Какими были отношения США и России накануне войны между Севером и Югом

Наука и техника
Открыть в приложении