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

«Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует «Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует

Как арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий

Наука и жизнь
Светлана Миронюк: «Государство сильнее алгоритмов» Светлана Миронюк: «Государство сильнее алгоритмов»

Чему и как стоит учиться в ближайшем будущем

РБК
Пришел невод с одною тиной… Пришел невод с одною тиной…

Ученые из Института биологии внутренних вод РАН описали новый вид водорослей

Наука
Мы длинной вереницей идём за Синей птицей… Мы длинной вереницей идём за Синей птицей…

Синяя Птица — символ счастья, которое ищут все люди, но находят лишь немногие

Наука и жизнь
Инженерия рекордов Инженерия рекордов

О самых ярких случаях и новейших тенденциях в сфере спорта

ТехИнсайдер
Спинной мозг самолета – автопилот Спинной мозг самолета – автопилот

Пока человек толком не понимал, что такое полет, автопилот был не нужен

Наука и техника
Учимся понимать наши растения Учимся понимать наши растения

Кажется, чего уж проще: полить цветы. Но и здесь есть ряд тонкостей...

Наука и жизнь
Будьте здоровы Будьте здоровы

Наночастицы для борьбы с раком и уникальная операция в Казани

Знание – сила
Эволюция бургера Эволюция бургера

Почему бывший американский фастфуд в России растет как на дрожжах

РБК
Код будущего Код будущего

Умные очки для плавания, роботы-сварщики и другие технологии будущего

ТехИнсайдер
Конкурентное преимущество Конкурентное преимущество

Почему рынок труда больше не делится на «гуманитариев» и «технарей»

РБК
Суда-ветераны Суда-ветераны

Возраст большинства речных судов в России превышает 50 лет

Наука и техника
Как искусственный интеллект переписывает правила медиарынка Как искусственный интеллект переписывает правила медиарынка

О том, где проходит граница между помощником человека и его заменой

ТехИнсайдер
Жизнь с начала времён Жизнь с начала времён

Как «каменные страницы» отражает биографию планеты Земля

Наука и жизнь
Когда окаменелости были богами Когда окаменелости были богами

В ископаемых и окаменелостях нашлось место великанам, богам, духам и драконам

Вокруг света
Убийство в Гилее Убийство в Гилее

Как братоубийство Савлия изменило судьбу Скифии

Знание – сила
Тепло больших городов Тепло больших городов

Как тепло больших городов влияет на изменение климата

Наука
Константин Романов: «ИИ-агенты превратились в стратегический актив бизнеса» Константин Романов: «ИИ-агенты превратились в стратегический актив бизнеса»

Как меняется работа человека в эпоху ИИ

РБК
Скифы: наследие, не расшифрованное до конца Скифы: наследие, не расшифрованное до конца

Скифы – народ, о которых мы знаем многое, но почти ничего не понимаем

Знание – сила
Окаменелости — у порога Окаменелости — у порога

Мы привыкли думать, что научные чудеса происходят где-то далеко...

Наука и жизнь
Новости науки Новости науки

Самый яркий квазар, рекордный гамма-квант и другие новости науки

Знание – сила
Восточное путешествие с Агатой Кристи Восточное путешествие с Агатой Кристи

Детективы, Восток и археология – всё это сошлось вместе в судьбе Агаты Кристи

Знание – сила
Три кита пивной отрасли Три кита пивной отрасли

Как идет импортозамещение солода, хмеля и пивоваренного ячменя

Агроинвестор
Удивительный и животворный трепанг Удивительный и животворный трепанг

Древние императоры пили настой трепанга как эликсир молодости и долголетия

Знание – сила
Жизнь начинается с растений Жизнь начинается с растений

Как экстремальные условия трансформируют существующие экологические формы

Наука и жизнь
Дмитрий Калаев: «Стартап-проект не очарует инвестора лишь наличием ИИ» Дмитрий Калаев: «Стартап-проект не очарует инвестора лишь наличием ИИ»

Что происходит с венчурными инвестициями в России

РБК
Зерно останется малодоходным Зерно останется малодоходным

Хороший урожай не позволит ценам сильно расти

Агроинвестор
В борьбе за экологию В борьбе за экологию

Чем станет повышение ставок экосбора на упаковку

Агроинвестор
Скифы Северного Причерноморья: легенды и реальность Скифы Северного Причерноморья: легенды и реальность

Как греки превратили скифов в символ воинской чести и простоты

Знание – сила
Селекционная инженерия Ивана Мичурина Селекционная инженерия Ивана Мичурина

В этом октябре исполнилось 170 лет со дня рождения Ивана Владимировича Мичурина

Наука
Открыть в приложении