В Архангельске открылась лаборатория по синтезу алмазов из газа для квантовых технологий

Учёные САФУ имени Ломоносова запустили лабораторию по выращиванию алмазов методом CVD из газовой фазы. Полученные кристаллы с NV-центрами будут использовать в квантовых вычислениях и сверхточных датчиках.

Северный Арктический федеральный университет имени М.В. Ломоносова (САФУ) открыл новую лабораторию, которая позволит учёным самостоятельно синтезировать алмазы из газа. Об этом ТАСС рассказал научный руководитель научно-образовательного центра «Российская Арктика» Марат Есеев.

Технология основана на методе химического осаждения из газовой фазы (CVD). В плазме соединяются метан и водород: из метана высвобождается атомарный углерод, который осаждается на подложку, формируя кристаллическую решётку алмаза слой за слоем. Водород выполняет роль очистителя, «выжигая» нежелательный графит.

Главное преимущество новой лаборатории — возможность внедрять примеси прямо в процессе роста кристалла. «Сам синтез для нас очень интересен, потому что мы экспериментируем с точки зрения возможности на этапах роста внедрять слоевым образом азот в эти пластины. Это повышает их функциональные свойства», — пояснил Есеев.

При внедрении азота в структуру алмаза образуются так называемые азото-вакансионные (NV-центры). Такие дефекты придают кристаллам уникальные свойства, открывая путь к созданию элементов для квантовых вычислений, релятивистской оптики и сверхточных датчиков-магнитометров для систем навигации по магнитному полю.