Вышедшие номера
Наноструктурирование кристаллических зерен природного алмаза ионизирующим излучением
Поклонский Н.А.1, Лапчук Т.М.1, Горбачук Н.И.1, Николаенко В.А.2, Бачучин И.В.2
1Белорусский государственный университет, Минск, Республика Беларусь
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Поступила в редакцию: 27 декабря 2004 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2005 г.

Исследованы кристаллические зерна природного алмаза типа II a (средняя масса зерна ~ 1 мг), облученные в атомном реакторе флюенсом ~ 1021 см-2 нейтронов. Облучение приводит к уменьшению макроскопической плотности зерна на 40%. Впервые зарегистрирован квадратурный сигнал электронного парамагнитного резонанса с g-фактором 2.00006 и временем парамагнитной релаксации >10-5 c. Возможной причиной появления этого сигнала в облученном алмазе являются метастабильные нескомпенсированные электронные спины, находящиеся на внутренней поверхности нанопор. Подобный сигнал наблюдается и в порошке фуллерита C60. Результаты спектроскопии электронного парамагнитного резонанса облученных алмазов согласуются с данными спектроскопии комбинационного рассеяния света (появление аномально широкой полосы с максимумом при 950 см-1 вместо узкой одиночной линии 1332 cм-1 в исходном образце) и электронной микроскопии (появление наноструктурированности). Установлено, что наноструктурирование алмаза под воздействием ионизирующего излучения приводит к появлению электропроводности на постоянном токе с энергией активации 0.17 эВ в диапазоне температур 30-300oC.