Влияние электронного облучения на люминесцентные свойства иглоподобных алмазных кристаллитов
Российский научный фонд, 25-12-00068
Исмагилов Р.Р.
1, Клещ В.И.
1, Логинов А.Б.
1, Чулков А.Н.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Email: ismagil@polly.phys.msu.ru
Поступила в редакцию: 25 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 10 марта 2026 г.
Принята к печати: 11 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2026 г.
Представлены результаты исследования локальных изменений люминесцентных свойств алмазных кристаллитов иглоподобной формы под действием облучения электронами с энергией в диапазоне от 5 до 30 keV. Алмазные кристаллиты формировались путем осаждения углерода из активированной газовой смеси водорода и метана в составе поликристаллических текстурированных пленок, из которых они выделялись при последующем термическом окислении пленок на воздухе. При поперечных размерах около 10 μm и длине около 100 μm полученные индивидуальные алмазные иглы имели монокристаллическую структуру и форму правильных прямоугольных пирамид с основанием, образованным кристаллографической плоскостью (100). Изучение спектральных особенностей и пространственного распределения интенсивности катодолюминесценции (КЛ) выявило снижение интенсивности линии 389 nm при одновременном увеличении интенсивности линии 575 nm в результате облучения электронами. Обнаруженные изменения в спектрах КЛ объясняются модификацией свойств дефектов, связанных с примесями азота. Ключевые слова: алмаз, азотно-вакансионные центры, осаждение из газовой фазы, люминесценция, облучение пучком электронов.
- C. Becher, W. Gao, S. Kar, C.D. Marciniak, T. Monz, J.G. Bartholomew, P. Goldner, H. Loh, E. Marcellina, K.E. Johnson Goh, T.S. Koh, B. Weber, Z. Mu, J.-Y. Tsai, Q. Yan, T. Huber-Loyola, S. Hofling, S. Gyger, S. Steinhauer, V. Zwiller. Mater. Quantum. Technol. 3, 1, 012501 (2023)
- J.R. Weber, W.F. Koehl, J.B. Varley, A. Janotti, B.B. Buckley, C.G. Van de Walle, D.D. Awschalom. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107, 19, 8513 (2010)
- K. Iakoubovskii, G.J. Adriaenssens. Phys. Rev. B 61, 15, 10174 (2000)
- A.M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond: A Data Handbook. Springer, Berlin--Heidelberg (2013). 502 p
- A. Mainwood. Phys. Rev. B 49, 12, 7934 (1994)
- P. Deak, B. Aradi, M. Kaviani, T. Frauenheim, A. Gali. Phys. Rev. B 89, 7, 075203 (2014)
- B. Grotz, M.V. Hauf, M. Dankerl, B. Naydenov, S. Pezzagna, J. Meijer, F. Jelezko, J. Wrachtrup, M. Stutzmann, F. Reinhard, J.A. Garrido. Nature Commun. 3, 1, 729 (2012)
- M. Sola-Garcia, S. Meuret, T. Coenen, A. Polman. ACS Photonics 7, 2, 232 (2020)
- S.A. Malykhin, J. Houard, R.R. Ismagilov, A.S. Orekhov, A. Vella, A.N. Obraztsov. Physica Status Solidi B 255, 1, 1700189 (2017)
- N. Aslam, G. Waldherr, P. Neumann, F. Jelezko, J. Wrachtrup. New J. Phys. 15, 1, 013064 (2013)
- H. Kanda, X. Jia. Diam. Relat. Mater. 10, 9-10, 1665 (2001)
- J. Ruan, W.J. Choyke, W.D. Partlow. J. Appl. Phys. 69, 9, 6632 (1991)
- H. Sumikura, K. Hirama, K. Nishiguchi, A. Shinya, M. Notom. APL Mater. 8, 3, 031113 (2020)
- M.V. Hauf, B. Grotz, B. Naydenov, M. Dankerl, S. Pezzagna, J. Meijer, F. Jelezko, J. Wrachtrup, M. Stutzmann, F. Reinhard, J.A. Garrido. Phys. Rev. B 83, 8, 081304(R) (2011)
- L. Rondin, G. Dantelle, A. Slablab, F. Grosshans, F. Treussart, P. Bergonzo, S. Perruchas, T. Gacoin, M. Chaigneau, H.-C. Chang, V. Jacques, J.-F. Roch. Phys. Rev. B 82, 11, 115449 (2010)
- 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, 3, 031109 (2014)
- C.A. McLellan, B.A. Myers, S. Kraemer, K. Ohno, D.D. Awschalom, A.C. Bleszynski Jayich. Nano Lett. 16, 4, 2450 (2016)
- D. Farfurnik, N. Alfasi, S. Masis, Y. Kauffmann, E. Farchi, Y. Romach, Y. Hovav, E. Buks, N. Bar-Gill. Appl. Phys. Lett. 111, 12, 123101 (2017)
- K. Maruoka, T. Naito, O. Maida, T. Ito. MRS Adv. 2, 43, 2355 (2017)
- A.T. Collins, P.J. Woad, G.S. Woods, H. Kanda. Diam. Relat. Mater. 2, 2-4, 136 (1993)
- L.H. Robins, L.P. Cook, E.N. Farabaugh, A. Feldman. Phys. Rev. B 39, 18, 13367 (1989)
- S. Malykhin, Y. Mindarava, R. Ismagilov, F. Jelezko, A. Obraztsov. Diam. Relat. Mater. 125, 109007 (2022)
- S.A. Malykhin, R.R. Ismagilov, F.T. Tuyakova, E.A. Obraztsova, P.V. Fedotov, A. Ermakova, P. Siyushev, K.G. Katamadze, F. Jelezko, Y.P. Rakovich, A.N. Obraztsov. Opt. Mater. 75, 49 (2018)
- F.T. Tuyakova, E.A. Obraztsova, E.V. Korostylev, D.V. Klinov, K.A. Prusakov, A.A. Alekseev, R.R. Ismagilov, A.N. Obraztsov. J. Luminescence 179, 539 (2016)
- A.S. Orekhov, F.T. Tuyakova, E.A. Obraztsova, A.B. Loginov, A.L. Chuvilin, A.N. Obraztsov. Nanotechnol. 27, 45, 455707 (2016)
- A.N. Obraztsov, P.G. Kopylov, A.L. Chuvilin, N.V. Savenko. Diam. Relat. Mater. 18, 10, 1289 (2009)
- A. Dementjev, R. Karpicz, B. Xu, S. Malykhin, Yu. Svirko, P. Kuzhir. Appl. Phys. Lett. 124, 21, 211903 (2024)
- B.G. Yacobi, D.B. Holt. Cathodoluminescence Microscopy of Inorganic Solids. Springer (1990). 292 p
- A. Savvin, A. Dormidonov, E. Smetanina, V. Mitrokhin, E. Lipatov, D. Genin, S. Potanin, A. Yelisseyev, V. Vins. Nature Commun. 12, 1, 7118 (2021)
- C. Fang, W. Wang, Q. Lou, L. Chen, Y. Hu, C.-X. Shan. Functional Diamond 5, 1, 2449373 (2025). https://doi.org/10.1080/26941112.2024.2449373
- B. Zhao, Y. Dong, S. Zhang, X. Chen, W. Zhu, F. Sun. Chin. Opt. Lett. 18, 8, 080201 (2020)
- S. Ishii, S. Saiki, S. Onoda, Y. Masuyama, H. Abe, T. Ohshima. Quantum Beam Sci. 6, 1, 2 (2022).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.