Исследователи из Института геологии и минералогии имени В.С. Соболева СО РАН впервые определили условия кристаллизации алмазов в расплавах 15 редкоземельных металлов. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.
Ученые из лаборатории экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса ИГМ СО РАН выяснили, что растворителями-катализаторами для синтеза алмазов с редкими и необычными характеристиками могут быть различные редкоземельные металлы. Ранее они практически не исследовались с этой точки зрения. Авторы определили, какие условия необходимы, чтобы кристаллизация происходила в расплавах скандия, иттрия и лантаноидов, а кроме того, установили параметры синтеза монокристаллического алмаза.
Синтетические алмазы, которые получают в лабораториях, рассматривают как стратегический материал электронной техники XXI века. Они перспективны для применения в качестве регистров и ячеек памяти в квантовом компьютере или источников одиночных фотонов, способных в тысячу раз повысить эффективность устройств передачи информации и улучшить системы квантового шифрования.
«Мы показали: в зависимости от состава редкоземельных металлов алмаз кристаллизуется в форме октаэдров, кубооктаэдров и более сложных многогранных полиэдров. Причем все они принадлежат к редкому типу кристаллов, не содержащих примеси азота. То есть расплавы редкоземельных металлов выступают не только катализаторами синтеза алмаза, но и эффективными поглотителями азота», — рассказал порталу «Наука в Сибири» соавтор исследования Юрий Пальянов.
Благодаря новым растворителям-катализаторам в структуру алмаза можно включать такие примеси, как кремний, германий и олово. Оптические центры с атомами именно этих элементов имеют уникальные спектральные свойства, которые делают искусственный кристалл перспективным для квантовых технологий. Таким образом, разработка ученых открывает новую область использования редкоземельных металлов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
