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.
11Институт 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.
- P.R.W. Hudson, I.S.T. Tsong. J. Mater. Sci., 12, 2389 (1977). DOI: 10.1007/BF00553924
- B.I. Green, A.T. Collins, C.M. Breeding. Rev. Miner. Geochem., 88, 637 (2022). DOI: 10.2138/rmg.2022.88.12
- 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
- A.M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond (Springer, Berlin, Heidelberg, 2001). DOI: 10.1007/978-3-662-04548-0
- E. Fritsch, K.V.G. Scarratt. Proc. SPIE, Diamond Optics II, 1146, 201 (1989). DOI: 10.1117/12.962079
- E. Fritsch, K. Scarratt. J. Gemmol., 23, 451-460 (1993). DOI: 10.15506/JoG.1993.23.8.451
- 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
- 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
- A.A. Shiryaev, D. Grambole, A. Rivera, F. Herrmann. Diam. Relat. Mater., 16, 1479 (2007). DOI: 10.1016/j.diamond.2006.12.005
- F. Fuchs, C. Wild, K. Schwarz, W. Muller-Sebert, P. Koidl. Appl. Phys. Lett., 66 (2), 177 (1995). DOI: 10.1063/1.113126
- J.P. Goss. J. Phys.: Condens. Matter, 15, R551 (2003). DOI: 10.1088/0953-8984/15/17/201
- 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
- I. Kiflawi, D. Fisher, H. Kanda. Diam. Relat. Mater., 5, 1516-1518 (1996). DOI: 10.1016/S09259635(96)00568-7
- 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
- S. Liggins. Identification of Point Defects in Treated Single Crystal Diamond. Thesis (University of Warwick, 2010)
- 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
- 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
- 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
- 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