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

БИНТИ БИНТИ

Кто лучше слышит, как суша становится суше и как добыть стройматериал из воздуха

Наука и жизнь
Император железных дорог Император железных дорог

Двенадцать лет назад за этой железнодорожной историей следил весь мир

ТехИнсайдер
Огненная саламандра Огненная саламандра

Мифический «дух огня» с точки зрения биологии

Вокруг света
Жизнь начинается с растений Жизнь начинается с растений

Как экстремальные условия трансформируют существующие экологические формы

Наука и жизнь
Зерно останется малодоходным Зерно останется малодоходным

Хороший урожай не позволит ценам сильно расти

Агроинвестор
Суда-ветераны Суда-ветераны

Возраст большинства речных судов в России превышает 50 лет

Наука и техника
Биосфера и пластик Биосфера и пластик

Когда-нибудь ученые, наверное, будут выделять пластиковый век

Наука и техника
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
Математические фронты Великой Отечественной войны Математические фронты Великой Отечественной войны

В 1930-х годах в России сформировалась плодотворная математическая жизнь

Наука и техника
Инженерия рекордов Инженерия рекордов

О самых ярких случаях и новейших тенденциях в сфере спорта

ТехИнсайдер
Устаревшие технологии Устаревшие технологии

Вахта на Европе длится долго. Всё приедается

Наука и жизнь
Жизнь с начала времён Жизнь с начала времён

Как «каменные страницы» отражает биографию планеты Земля

Наука и жизнь
Одна маленькая лягушка и 10 000 мышей Одна маленькая лягушка и 10 000 мышей

Почему батрахотоксин смертелен для человека, но безвреден для маленькой лягушки?

Наука и жизнь
Три кита пивной отрасли Три кита пивной отрасли

Как идет импортозамещение солода, хмеля и пивоваренного ячменя

Агроинвестор
Сеть судного дня Сеть судного дня

Инновационная система, способная обеспечить стабильную работу транспорта

ТехИнсайдер
Всем пригож песец Всем пригож песец

Песец – полярный кочевник с удивительной выносливостью

Знание – сила
Спинной мозг самолета – автопилот Спинной мозг самолета – автопилот

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

Наука и техника
Ненасытный интеллект Ненасытный интеллект

Создание ИИ следующих поколений столкнулось с неожиданным препятствием

ТехИнсайдер
Золотая жила для агроинвестора Золотая жила для агроинвестора

Сколько стоит зайти на рынок готовой еды

Агроинвестор
Разноцветные пески Калининградских пляжей Разноцветные пески Калининградских пляжей

Почему после шторма песок на Калининградском пляже становится… разноцветным?

Наука и жизнь
Ежевичный холм и его обитатели Ежевичный холм и его обитатели

Выход жизни на сушу – вопрос, интересующий не только специалистов

Наука и техника
«Мозг – самый важный орган» «Мозг – самый важный орган»

Что такое память? Где она «хранится»? Почему мы помним не всё?

Знание – сила
День… суслика День… суслика

Я протёр глаза и приподнялся на локте: да это же суслик!

Наука и жизнь
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Смельчаки, которые предлагали читателям космооперу с коммунистическим колоритом

Наука и жизнь
Переход на отечественный софт: комфорт превыше всего Переход на отечественный софт: комфорт превыше всего

Как осуществлялось импортозамещение в сфере кадастра и геодезии

Наука и техника
Окаменелости — у порога Окаменелости — у порога

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

Наука и жизнь
Искусственный интеллект смотрит в небо Искусственный интеллект смотрит в небо

Как технологии ИИ стали единственным средством для изучения космических глубин

Наука и жизнь
Рихард Зорге: Самый успешный разведчик по версии Эдгара Гувера Рихард Зорге: Самый успешный разведчик по версии Эдгара Гувера

Легендарный Рихард Зорге: «”Висбаден” всегда на связи»

Знание – сила
Будьте здоровы Будьте здоровы

Наночастицы для борьбы с раком и уникальная операция в Казани

Знание – сила
Биосигнатуры и их разоблачение: жизненно важные улики Биосигнатуры и их разоблачение: жизненно важные улики

Судить о возможном существовании иной жизни приходится по косвенным признакам

ТехИнсайдер
Открыть в приложении