Вышедшие номера
Об оценке калибровочной константы поглощения инфракрасного излучения дефектами N3VH в алмазе (Комментарии к статье С.Н. Шилобреевой и др. " Водородные дефекты в алмазах: исследование и определение содержания N3VH с использованием масс-спектрометрии вторичных ионов и инфракрасной спектроскопии ", Оптика и спектроскопия, том 133, выпуск 6, 2025)
Поляков В.Б. 1, Каминский Ф.В. 1
1Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН), Москва, Россия
Email: polyakov@geokhi.ru, kaminsky@geokhi.ru
Поступила в редакцию: 28 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 2 июля 2026 г.
Принята к печати: 2 июля 2026 г.
Выставление онлайн: 23 сентября 2026 г.

Критически проанализированы оценки калибровочной константы линии 3107 cm-1, обусловленной дефектом N3VH в алмазе. Показано, что концентрация примеси химического элемента [E], обусловленная дефектом D, и Sν - интегральная интенсивность ИК-линии поглощения на частоте ν, вызванная этим дефектом, удовлетворяют неравенству [E]≥ nCDSν, где CD - калибровочная константа для дефекта D, а n - число атомов элемента [E], формирующих дефект D. В соответствии с этим неравенством в координатной плоскости [E] vs Sν физически допустимые значения [E] и Sν лежат выше или на прямой линии, проходящей через начало координат с наклоном nCD. В случае дефекта N3VH в алмазе и линии ИК-поглощения на частоте 3107 cm-1 указанное неравенство принимает вид [H]≥ CN3VHS3107 для водорода и [N]≥ 3CN3VH для азота. Применение этого критерия к имеющимся в настоящее время результатам измерения [H] и S3107 методами масс-спектрометрии вторичных ионов и ИК-спектроскопии приводит к CN3VH = 0.71x 1017 cm-1 как верхнему пределу возможных значений калибровочной константы для N3VH в алмазе. Ключевые слова: ИК-спектроскопия, масс-спектрометрия вторичных ионов, алмаз, водород, дефект N3VH, калибровочная константа.
  1. P.R.W. Hudson, I.S.T. Tsong. J. Mater. Sci., 12, 2389 (1977). DOI: 10.1007/BF00553924
  2. B.I. Green, A.T. Collins, C.M. Breeding. Rev. Miner. Geochem., 88, 637 (2022). DOI: 10.2138/rmg.2022.88.12
  3. M.C. Day, M.C. Jollands, D. Novella, F. Nestola, R. Dovesi, M.G. Pamato. Diam. Relat. Mater., 143, 110866 (2024). DOI: 10.1016/j.diamond.2024.110866
  4. A.M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond (Springer, Berlin, Heidelberg, 2001). DOI: 10.1007/978-3-662-04548-0
  5. E. Fritsch, K.V.G. Scarratt. Proc. SPIE, Diamond Optics II, 1146, 201 (1989). DOI: 10.1117/12.962079
  6. E. Fritsch, K. Scarratt. J. Gemmol., 23, 451-460 (1993). DOI: 10.15506/JoG.1993.23.8.451
  7. C.H. van der Bogert, C.P. Smith, T. Hainschwang, S.F. McClure. Gems Gemol., 45 (1), 20 (2009). DOI: 10.5741/GEMS.45.1.20
  8. J.P.E. Sellschop, S.H. Connell, C.C.P. Madiba, E. Sideras-Haddad, M.C. Stemmet, K. Bharuth-Ram, H. Appel, W. Kundig, B. Patterson, E. Holzschuh. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., 68, 133 (1992). DOI: 10.1016/0168-583X(92)96064-6
  9. A.A. Shiryaev, D. Grambole, A. Rivera, F. Herrmann. Diam. Relat. Mater., 16, 1479 (2007). DOI: 10.1016/j.diamond.2006.12.005
  10. F. Fuchs, C. Wild, K. Schwarz, W. Muller-Sebert, P. Koidl. Appl. Phys. Lett., 66 (2), 177 (1995). DOI: 10.1063/1.113126
  11. J.P. Goss. J. Phys.: Condens. Matter, 15, R551 (2003). DOI: 10.1088/0953-8984/15/17/201
  12. J.P. Goss, P.R. Briddon, V. Hill, R. Jones, M.J. Rayson. J. Phys.: Condens. Matter, 26, 145801 (2014). DOI: 10.1088/0953-8984/26/14/145801
  13. I. Kiflawi, D. Fisher, H. Kanda. Diam. Relat. Mater., 5, 1516-1518 (1996). DOI: 10.1016/S09259635(96)00568-7
  14. M.N.R. Ashfold, J.P. Goss, B.L. Green, P.W. May, M.E. Newton, C.V. Peaker. Chem. Rev., 120 (12), 5745-5794 (2020). DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00518
  15. S. Liggins. Identification of Point Defects in Treated Single Crystal Diamond. Thesis (University of Warwick, 2010)
  16. D.J.L. Coxon, M. Staniforth, B.G.E. Greenough, J.P. Goss, M. Monti, J.L. Hughes, V.G. Stavros, M.E. Newton. J. Phys. Chem. Lett., 11, 6677 (2020). DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c01806
  17. J.O. Wood. An Elusive Impurity: Studying Hydrogen in Natural Diamonds. Thesis (University of Bristol, 2020). [Элекьронный ресурс]. URL: https://research-information.bris.ac.uk/en/studentTheses/an-elusive-impurity
  18. F.V. Kaminsky, V.B. Polyakov, B.Ya. Ber, D.Yu. Kazantsev, G.K. Khachatryan, S.N. Shilobreeva. Chem. Geol., 661, 122185 (2024). DOI: 10.1016/j.chemgeo.2024.122185
  19. С.Н. Шилобреева, Р.А. Хмельницкий, Б.Я. Бер, Д.Ю. Казанцев, В.А. Дравин, В.Ю. Прокофьев, C.А. Тарелкин, М.В. Токарев. Опт. и спектр., 133 (6), 626 (2025). DOI: 10.61011/OS.2025.06.60914.7571-25