Учёные из России получили игольчатые и нитевидные алмазы

Физикам Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова удалось получить кристаллы алмаза в форме геометрически правильных пирамид микрометрового размера. Результаты работы могут быть востребованы в различных областях, в том числе в сфере квантовых вычислений.

Одной из проблем, решение которых требуется для развития ряда технологий, является изготовление алмазных кристаллов иглоподобной или нитевидной формы. Для этого могут применяться методы шлифовки, литографические и ионно-пучковые подходы. Но, говорят исследователи, такие способы достаточно затратны и не всегда приемлемы.

Предложенная технология позволяет наладить массовое производство небольших по размерам кристаллов (или кристаллитов) алмаза иглоподобной и нитеобразной формы. «Суть предложенного метода состоит в использовании хорошо известной закономерности, определяющей формирование поликристаллических плёнок из кристаллитов вытянутой («столбчатой») формы», — заявляют физики.

Алмазные плёнки, состоящие из отдельных не соприкасающихся друг с другом кристаллитов, могут использоваться для изготовления алмаза в виде иглоподобных или нитевидных образований геометрически правильной пирамидальной формы. Для этого необходимо нагреть такие плёнки до определённой температуры на воздухе (или в другой кислородсодержащей среде). При нагреве часть материала плёнки окисляется, превращаясь в газ.

МГУ

При определённой температуре можно превратить в газ весь материал, кроме самих алмазных кристаллитов. Причём предложенная технология позволяет варьировать форму и размеры игольчатых кристаллитов.

Люминесцентные свойства полученных кристаллов алмаза могут найти применение в сенсорах различных типов, квантово-оптических устройствах, а также могут использоваться для создания элементной базы квантовых компьютеров и в других областях науки техники.