Идентификация NV- центров в синтетических флуоресцентных наноалмазах и контроль дефектности кристаллитов методом электронного парамагнитного резонанса

  • Кирилл Вадимович Богданов Университет ИТМО
  • Владимир Юрьевич Осипов
Ключевые слова: люминесценция, азот-вакансионные центры, синтетический алмаз, нанокристаллы, электронный парамагнитный резонанс.

Аннотация

Исследованы 100 nm частицы синтетического алмаза с большим (>4 ppm) количеством азот-вакансионных (NV-) центров. Последние обнаруживают линии, связанные с “запрещенными” Dms=2 и разрешенными Dms=1 переходами на спектрах электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) основного состояния NV- центра. Интенсивность люминесценции частиц в диапазоне 550-800 nm увеличивается с дозой облучения 5 MeV электронами и коррелирует с интегральной интенсивностью линии ЭПР с g-фактором g=4.27. Эта величина используется для оценки концентрации NV(-) центров и отбора алмазных порошков с наибольшей интенсивностью флуоресценции. Зависимость пиковой интенсивности ЭПР сигнала Dms=2 перехода NV(-) центра от микроволновой мощности имеет вид кривой с насыщением и последующим спадом, и достаточно хорошо характеризует кристаллическое качество локального окружения исследуемых центров в этих частицах. Интенсивность x,y Dms=1 перехода (при ~281.2 mT, 9.444 GHz) оказывается более чувствительна к изменению размера частицы в субмикронном диапазоне и появлению приповерхностных дефектов, полученных в ходе механической обработки.

Опубликован
2021-11-24