Влияние облучения ионами гелия средних энергий на катодолюминесцентные спектры НРНТ-алмаза
ГЗ Минобрнауки РФ № 075-00003-25-00 от 25.12.2024, FSEE-2025-0007, 075-00003-25-00 от 25.12.2024
грант СПбГУ, 125021702335-5
Вывенко О.Ф.1, Данилов Д.В.1, Мануилова Н.А.1, Петров Ю.В.1, Зубков В.И.2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургcкий электротехнический университет " ЛЭТИ", Санкт-Петербург
Email: oleg.vyvenko@spbu.ru
Поступила в редакцию: 23 июля 2026 г.
В окончательной редакции: 29 сентября 2026 г.
Принята к печати: 30 сентября 2026 г.
Выставление онлайн: 16 ноября 2026 г.
Исследовано влияние облучения сфокусированным пучком ионов гелия с энергий 35 keV в интервале доз от 1011 до 1015 cm-2 на интенсивность и спектры катодолюминесценции кристаллов алмаза, выращенных при высоких давлениях и температурах. Установлено, что ионное облучение при дозах до 1013 cm-2 приводит к обратимому увеличению интенсивности люминесценции спектральных полос исходного материала и к необратимому разгоранию центров, относимых к вакансиям GR1, а также к содержащим междоузельные атомы углерода 3Н и TR12. Ключевые слова: diamond, helium ion microscope, cathodoluminescence, boron impurities, vacancies, self-interstitials, defects.
- Y. Lu, C. Lin, C. Shan. Adv. Opt. Mater. 6, 1800359 (2018)
- A.M. Zaitsev, A.A. Melnikov, A.V. Denisenko, V.S. Varichenko, R. Job, W.R. Fahrner. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 416, 113 (1995)
- B.L. Green, A.T. Collins, C.M. Breeding. Rev. Mineral. Geochem. 88, 637 (2022)
- R. Schirhagl, K. Chang, M. Loretz, C.L. Degen. Annu. Rev. Phys. Chem. 65, 83 (2014)
- J. Walker. J. Phys. C: Solid State Phys. 10, 3031 (1977)
- X. Chai, H. Liang, C. Yang, V.X. Ho, E.J. Teo, Z. Pastuovic, A. Bettiol. Adv. Opt. Mater. 13, 2500397 (2025)
- J. Foglszinger, A. Denisenko, T. Kornher, M. Schreck, W. Knolle, B. Yavkin, R. Kolesov, J. Wrachtrup. Npj Quantum Inf. 8, 65 (2022)
- A.M. Zaitsev. Phys. Rev. B 61, 12909 (2000)
- A.T. Collins. Diam. Relat. Mater. 9, 417 (2000)
- P. v Sv cajev, L. Trinkler, B. Berzina, E. Ivakin, K. Jarav siunas. Diam. Relat. Mater. 36, 35 (2013)
- J. Zhao, B.L. Green, B.G. Breeze, M.E. Newton. Phys. Rev. B 108, 165203 (2023)
- E.I. Lipatov, S.M. Avdeev, V.F. Tarasenko. J. Lumin. 130, 2106 (2010)
- J.F. Prins. Mater. Res. Innov. 1, 243 (1998)
- I.I. Vlasov, R.A. Khmelnitskii, A.V. Khomich, V.G. Ralchenko, W. Wenseleers, E. Goovaerts. Phys. Status Solidi A 199, 103 (2003)
- B. Naydenov, R. Kolesov, A. Batalov, J. Meijer, S. Pezzagna, D. Rogalla, F. Jelezko, J. Wrachtrup. Appl. Phys. Lett. 95, 181109 (2009)
- S. Eaton-Magana, T. Ardon. Diam. Relat. Mater. 69, 86 (2016)
- E. Vasilev, I. Klepikov, R. Isakov, A. Koliadin, V. Vins. Diam. Relat. Mater. 164, 113584 (2026)
- G. Davies, B. Campbell, A. Mainwood, M. Newton, M. Watkins, H. Kanda, T.R. Anthony. Phys. Status Solidi A 186, 187 (2001)
- Z. Huang, W.-D. Li, C. Santori, V.M. Acosta, A. Faraon, T. Ishikawa, W. Wu, D. Winston, R.S. Williams, R.G. Beausoleil. Appl. Phys. Lett. 103, 081906 (2013)
- D. McCloskey, D. Fox, N. O'Hara, V. Usov, D. Scanlan, N. McEvoy, G.S. Duesberg, G.L. W. Cross, H.Z. Zhang, J.F. Donegan. Appl. Phys. Lett. 104, 031109 (2014)
- G. Davies, S.C. Lawson, A.T. Collins, A. Mainwood, S. J. Sharp. Phys. Rev. B 46, 13157 (1992)
- M.E. Newton, B.A. Campbell, D.J. Twitchen, J.M. Baker, T.R. Anthony. Diam. Relat. Mater. 11, 618 (2002)
- A.A. Khomich, A. Popovich, A.V. Khomich. Materials 17, 5168 (2024)
- D. Drouin, A.R. Couture, D. Joly, X. Tastet, V. Aimez, R. Gauvin. Scanning 29, 3, 92 (2007)
- J.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B: Beam Interact. Mater. At. 268, 1818 (2010)
- Yu.V. Petrov, O.F. Vyvenko, O.A. Gogina, T.V. Sharov, S. Kovalchuk, K. Bolotin. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Fiz. 87, 1423 (2023)
- J.W. Steeds, T.J. Davis, S.J. Charles, J.M. Hayes, J.E. Butler. Diam. Relat. Mater. 8, 1847 (1999)
- P.J. Dean. Phys. Rev. 139, A588 (1965)
- P. Grivickas, P. v Sv cajev, N. Kazuchits, S. Lastovskii, L.F. Voss, A.M. Conway, A. Mazanik, O. Korolik, V. Bikbajevas, V. Grivickas. Appl. Phys. Lett. 117, 242103 (2020)
- A.T. Collins. Diam. Relat. Mater. 1, 457 (1992)
- T. Malinauskas, K. Jarasiunas, E. Ivakin, V. Ralchenko, A. Gontar, S. Ivakhnenko. Diam. Relat. Mater. 17, 1212 (2008)
- В.А. Кравец, И.B. Клепиков, Е.A. Васильев. Оптика и Спектроскопия 133, 158 (2025)
- C. Manfredotti, S. Calusi, A. Lo Giudice, L. Giuntini, M. Massi, P. Olivero, A.Re. Diam. Relat. Mater. 19, 854 (2010)
- J.W. Steeds, S. Charles, T.J. Davis, A. Gilmore, J. Hayes, D. Pickard, J.E. Butler. Diam. Relat. Mater. 8, 94 (1999)
- J.P. Goss, B.J. Coomer, R. Jones, T.D. Shaw, P.R. Briddon, M. Rayson, S. Oberg. Phys. Rev. B 63, 195208 (2001)
- M. Chen. (n.d.)
- C.D. Clark, R.W. Ditchburn, H.B. Dyer. Proc. R. Soc. A. Math. Phys. Sci. 237, 75 (1956)
- A. Berzins, H. Grube, E. Sprugis, G. Vaivars, I. Fescenko, Nanomaterials 12, 2234 (2022).