Архангельский НОЦ научился определять напряжение в алмазных пластинах

Ученые научно-образовательного центра «Российская Арктика» создали прибор для определения напряжения в кристаллических пластинах при выращивании искусственных алмазов. Как рассказал ТАСС профессор кафедры фундаментальной и прикладной физики Северного Арктического федерального университета Дмитрий Макаров, оборудование позволяет увидеть, как деформируется кристаллическая решетка.

«Это устройство, которое мы сами создали, для определения напряжения в алмазных пластинах. Когда искусственные алмазы выращиваются, в них создается механическое напряжение. Они не могут идеально расти, то есть кристаллическая решетка может изгибаться, скручиваться, и это очень негативно влияет на результат. Мы можем с помощью этой установки видеть, насколько сильно деформирована кристаллическая решетка», — рассказал Макаров.

В Архангельске в 2024 году будет завершено строительство предприятия по выращиванию искусственных алмазов. Здесь будут создаваться монокристаллические пластины с уникальными сенсорными свойствами. В САФУ в рамках проекта открыта лаборатория, где изучают монокристаллические алмазные пластины с различными дефектами, в том числе так называемые энви-центры (NV-центры, азото-вакансионные, или азото-замещенные центры). При этом в структуру кристалла внедряется атом азота и выбивается атом углерода, возникает нарушение строения кристаллической решетки алмаза, образовавшаяся вакансия связывается с атомом азота.

«Если в структуру алмаза внедрять другие атомы, то свойства этого алмаза начинают меняться. Если туда внедрить азот и вакансию и провести определенные процедуры, то они находят друг друга и образуют новую систему, которая называется энви-центр. Как оказалось, этот энви-центр обладает уникальными квантовыми свойствами», — отметил собеседник агентства.

Алмаз с энви-центрами можно использовать как квантовый магнитометр. Это принципиально новый способ навигации, не связанный с космосом или с радиолокационными станциями, а только с магнитным полем Земли.

Еще одно из перспективных направлений — это использование энви-центров для создания квантового компьютера. Это устройство, которое будет работать в миллиарды раз быстрее самых мощных современных компьютеров. «Они сейчас уже создаются, но пока неполноценны, — пояснил Макаров. — Эти энви-центры могут быть квантовыми кубитами, так называемыми единицами информации. В перспективе можно создать квантовый компьютер на основе этих энви-центров».

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.