Cпектральные особенности 1.72 eV эмиссионного центра на основе никеля в обогащенных азотом микрокристаллах алмаза
Российский научный фонд, конкурс 2025 года "Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами"; проект "Разработка мультифункциональных наноалмазных агентов для фототермальной терапии злокачественных опухолей", 25-15-00068
Осипов В.Ю.
1,2, Калия И.E.
2, Шахов Ф.M.
1, Богданов К.В.
2, Баранов А.В.
21Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

Email: osipov@mail.ioffe.ru, kaliyailya2802@gmail.com, fedor.shakhov@mail.ioffe.ru, kirw.bog@gmail.com, a_v_baranov@yahoo.com
Поступила в редакцию: 27 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 27 ноября 2025 г.
Принята к печати: 3 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 16 марта 2026 г.
Исследованы спектры люминесценции алмазных микрокристаллов, синтезированных при высоких давлениях (5 GPa) и температурах (1650 oC) с использованием никелевого катализатора по механизму спонтанной кристаллизации. 1.72 eV эмиссионный центр, связанный с никелем, характеризуется сложной спектральной структурой, связанной с расщеплением бесфононной линии 1.72 eV и репликами от локальных фононных мод, где все спектральные линии уширены. Уширение спектральных линий связано с присутствием в ковалентной решетке алмаза примесей азота и других дефектов, как точечных, так и коллективных, в большой концентрации. Выявлены температурные зависимости параметров эмиссионных линий оптического центра. Ключевые слова: синтетический алмаз, никелевый катализатор, ковалентная решетка, комплексы никеля и азота, оптические центры, люминесценция, спектральные мультиплеты.
- T. Gaebel, I. Popa, A. Gruber, M. Domhan, F. Jelezko, J. Wrachtrup. New J. Phys., 6, 98 (2004). DOI: 10.1088/1367-2630/6/1/098
- I. Aharonovich, E. Neu. Adv. Opt. Mater., 2 (10), 911 (2014). DOI: 10.1002/adom.201400189
- A.M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond: A Data Handbook, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2001. 502 p. DOI: 10.1007/978-3-662-04548-0
- M.W. Doherty, N.B. Manson, P. Delaney, F. Jelezko, J. Wrachtrup, L.C. Hollenberg. Phys. Rep., 528 (1), 1-45 (2013). DOI: 10.1016/j.physrep.2013.02.001
- C. Bradac, W. Gao, J. Forneris, M.E. Trusheim, I. Aharonovich. Nat. Commun., 10 (1), 5625 (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-13332-w
- A.I. Shames, A. Dalis, A.D. Greentree, B.C. Gibson, H. Abe, T. Ohshima, O. Shenderova, A. Zaitsev, P. Reineck. Adv. Opt. Mater., 8 (23), 2001047 (2020). DOI: 10.1002/adom.202001047
- J. Loubser, J. van Wyk. Rep. Prog. Phys., 41 (8), 1201 (1978). DOI: 10.1088/0034-4885/41/8/002
- V. Nadolinny, A. Yelisseyev. Diam. Relat. Mater., 3 (9), 1196 (1994). DOI: 10.1016/0925-9635(94)90168-6
- J. Isoya, H. Kanda, J.R. Norris, J. Tang, M.K. Bowman. Phys. Rev. B, 41, 3905 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.41.3905
- J. Isoya, H. Kanda, Y. Uchida. Phys. Rev. B, 42, 9843 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.42.9843
- A.T. Collins. Diam. Relat. Mater., 9, 417 (2000). DOI: 10.1016/S0925-9635(99)00314-3
- H. Kanda, K. Watanabe. Diam. Relat. Mater., 8, 1463 (1999). DOI: 10.1016/S0925-9635(99)00070-9
- R.N. Pereira, A.J. Neves, W. Gehlhoff, N.A. Sobolev, L. Rino, H. Kanda. Diam. Relat. Mater., 11, 623 (2002). DOI: 10.1016/S0925-9635(01)00578-7
- L. Chen, W. Shen, C. Fang, Y. Zhang, P. Mu, G. Zhou, Q. Wang, X. Jia. Cryst. Growth Des., 20 (5), 3257 (2020). DOI: 10.1021/acs.cgd.0c00080
- N.S. Kurochkin, V.M. Korshunov, A.V. Gritsienko, V.V. Sychev, I.V. Taydakov. Opt. Mater., 117262 (2025). DOI: 10.1016/j.optmat.2025.117262
- I.E. Kaliya, V.Y. Osipov, F.M. Shakhov, K. Takai, K.V. Bogdanov, A.V. Baranov. Carbon, 219, 118839 (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.118839
- F.M. Shakhov, V.Yu. Osipov, A.A. Krasilin, K. Iizuka, R. Oshima. J. Solid State Chem., 307, 122804 (2022). DOI: 10.1016/j.jssc.2021.122804
- F.M. Shakhov, R. Oshima, V.V. Popov. J. Phys. Chem. Sol. 185, 111770 (2024). DOI: 10.1016/j.jpcs.2023.111770
- F.M. Shakhov, I.A. Ruchkin, K.S. Prilezhaev, A.M. Abyzov. Diam. Relat. Mater., 161, 113074 (2026). DOI: 10.1016/j.diamond.2025.113074
- R.M. Chrenko, H.M. Strong, R.E. Tuft. Philos. Mag., 23 (182), 313-318 (1971). DOI: 10.1080/14786437108216387
- I. Kiflawi, A.E. Mayer, P.M. Spear, J.A. Van Wyk, G.S. Woods. Philos. Mag. B, 69 (6), 1141-1147 (1994). DOI: 10.1080/01418639408240184.
- V.Yu. Osipov, F.M. Shakhov, A.D. Trofimuk, K. Takai. Mend. Comm., 35 (4), 379-382 (2025). DOI: 10.71267/mencom.7649
- К.V. Bogdanov, I.E. Kaliya, M.A. Baranov, S.A. Grudinkin, N.A. Feoktistov, V.G. Golubev, V.Yu. Davydov, A.N. Smirnov, A.V. Baranov. Materials, 15 (23), 8510 (2022). DOI: 10.3390/ma15238510
- A. Osvet, A.P. Yelisseyev, B.N. Feigelson, N.A. Mironova, I. Sildos. Radiat. Eff. Defects S., 146 (1-4), 339-348 (1998). DOI: 10.1080/10420159808220306
- A. Yelisseyev, S. Lawson, I. Sildos, A. Osvet, V. Nadolinny, B. Feigelson, J.M. Baker, M. Newton, O. Yuryeva. Diam. Relat. Mater., 12, 2147-2168 (2003). DOI: 10.1016/S0925-9635(03)00256-5
- G. Thiering, A. Gali. Phys. Rev. Research, 3, 043052 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.3.043052
- A. Osvet, I. Sildos. Radiat. Eff. Defects S., 136 (1-4), 227-231 (1995). DOI: 10.1080/10420159508218825