Российские физики создали алмазные иголки и пирамиды

30.01.2017 424 0.0 0
Российские физики создали алмазные иголки и пирамиды
Группа российских и зарубежных ученых-физиков создала нано-алмазы, которые по форме напоминают иголки и пирамиды. Их необычные свойства могут превратить их в основной компонент ярких светодиодов и квантовых компьютеров.

Как отмечает Александр Образцов из Московского Государственного Университета им. Ломоносова, суть нового метода заключается в применении известной закономерности, которая определяет формирование из кристаллитов вытянутой формы пленки. Из таких кристаллитов, к примеру, состоит лед на озерах, и это отчетливо заметно в процессе его таяния.

Брильянты и алмазы являются кристаллами, которые состоят из атомов углерода. За счет высокой прочности связей, существующей между ними, эти камни – один из наиболее тугоплавких и прочных материалов на планете. Часть синтетических «версий» алмазов, которые были созданы с участием российских ученых, способны выдержать нагрузки, которые в три раза превышают давление в центре Земли.

По словам Образцова, в настоящее время физики, промышленники и инженеры заинтересованы не только в механических свойствах данных камней, но и в их необычных квантовых характеристиках. Именно они дают возможность использовать как сверхстабильные ячейки памяти квантовых компьютеров так называемые «дефектные» алмазы, то есть, те камни, которые содержат в себе некоторые включения атомов других веществ.

Кроме того, отмечает ученый, чтобы разработать подобные свойства, в идеале алмаз должен быть не обычной кубической формы, а иметь игольчатую, нитевидную или пирамидальную форму. Достичь подобной формы в случае с обычными алмазами не сложно – достаточно камень отшлифовать, придав ему необходимую форму. С другой стороны, если алмазы наноразмера – осуществить подобное очень дорого или практически невозможно.

Образцову и его коллегам удалось эту проблему решить путем разработки методики, которая дает возможность вырастить алмазы необходимой формы, применяя те принципы, по которым образуются кристаллы льда.

Как было установлено, часть «дефектных» алмазов, которые еще недавно выбрасывали или перерабатывали в ходе выращивания синтетических камней, в своем составе имеют необычные кристаллики, которые можно применять как строительный материал для сборки нитевидных алмазов.

Как отмечает Образцов, чтобы из выделить и склеить, нужно всего лишь нагреть пленку, где они образуются, до высоких температур, при которых все ненужные части и примеси испарятся, а микрокристаллы, которые обладают высоким уровнем тугоплавкости, останутся на месте. Такой прием, по словам ученого, дает возможность получить алмазные иголки и пирамиды в больших количествах, а это с точки зрения их промышленного производства очень выгодно.

Физические и оптические свойства подобных алмазных пирамид сильно зависят от размерных характеристик, в частности, высоты и толщины, что дает возможность широко их использовать, изменяя данные величины. Российские физики отмечают, что такие кристаллы вполне можно использовать как кубиты, нано-скальпели, источники света или наконечники в электронных микроскопах.

В настоящее время зонды, произведенные с применением данной технологии, реализуются не только на отечественном рынке, н и за рубежом.




Комментарии (0)
avatar