Лазерно-стимулированная трансформация Н3-дефектов в природных алмазах
https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.116-129
Аннотация
Спектроскопия комбинационного рассеяния света является современным и эффективным методом исследования, который применяется в том числе и для изучения алмазов. Однако лазерные источники возбуждения могут оказывать критическое температурное воздействие на исследуемое вещество. Для выяснения специфики влияния лазерного излучения на примесные дополнительные азотные дефекты алмаза исследованы спектры люминесценции, зарегистрированные при контролируемой мощности лазера, с поверхности природных алмазов с зелеными пятнами. На примере Н3-дефектов определена величина интенсивности лазера, при превышении которой может наблюдаться отжиг и трансформация дефектов в природном алмазе. Полученные параметры важны для получения корректных значений частот встречаемости азотных дефектов, выявляемых в природных алмазах по спектрам люминесценции. Данные по встречаемости азотных дефектов в алмазе являются одним из его типоморфных признаков и несут важную генетическую информацию.
Ключевые слова
спектроскопия комбинационного рассеяния света,
люминесценция,
лазерно-стимулированная трансформация,
природный алмаз,
примесные азотные дефекты,
Н3-дефект,
дефект «490 нм»
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке темы НИР № 122040600009-2.
Об авторе
С. И. Исаенко
Институт геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Сергей Иванович Исаенко, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник
г. Сыктывкар
Конфликт интересов:
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Исаенко С.И., Шумилова Т.Г. Термостимулированные и динамические эффекты при диагностике и изучении углеродных материалов методом спектроскопии комбинационного рассеяния света // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2021. Т. 163, кн. 1. С. 72–87. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2021.1.72-87.
2. Бокий Г.Б., Безруков Г.Н., Клюев Ю.А., Налетов А.М., Непша В.И. Природные и синтетические алмазы. М.: Наука, 1986. 221 с.
3. Gu T., Wang W. Optical defects in milky type IaB diamonds // Diam. Relat. Mater. 2018. V. 89. P. 322–329. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2018.09.010.
4. Соболев Е.В., Юрьева О.П. Системы голубого свечения в алмазе // Сверхтвердые материалы. 1990. № 2. С. 3–8.
5. Collins A.T., Kanda H, Kitawaki H. Colour changes produced in natural brown diamonds by high-pressure, high-temperature treatment // Diam. Relat. Mater. 2000. V. 9, No 2. P. 113–122. https://doi.org/10.1016/S0925-9635(00)00249-1.
6. Кононенко В.В. Лазерно-стимулированные процессы на поверхности алмаза: автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. Москва, 2019. 36 с.
7. Винс В.Г., Елисеев А.П., Сарин В.А. Физические основы современных методов облагораживания природных алмазов и бриллиантов // Драгоценные металлы. Драгоценные камни. 2009. № 3(183). С. 127–148.
8. Mashkovtsev R.I., Rakhmanova M.I., Zedgenizov D.A. Specific spectroscopic features of yellow cuboid diamonds from placers in the north-eastern Siberian Platform // J. Geosci. 2021. V. 66, No 2. P. 117–126. https://doi.org/10.3190/jgeosci.323.
9. Алексеев А.Г., Амосов В.Н., Красильников А.В., Тугаринов С.Н., Фрунзе В.В., Цуцких А.Ю. Трансформация дефекта GR1 в природном алмазе типа IIа при его отжиге // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26, Вып. 12. С. 1–7.
10. Горобец Б.С., Рогожин А.А. Спектры люминесценции минералов: Справочник. М.: ВИМС, 2001. 316 с.
11. Соболев Е.В., Лисовайн В.И. О природе свойств алмазов промежуточного типа // ДАН СССР. 1972. Т. 204, № 1. С. 88–91.
12. Mita Y., Nisada Y., Suito K., Onodera A., Yazu S. Photochromism of H2 and H3 centres in synthetic type Ib diamonds // J. Phys: Condens. Matter. 1990. V. 2, No 43. P. 8567–8574. https://doi.org/10.1088/0953-8984/2/43/002.
13. Phaal C. The absorption spectra and irradiation of plastically deformed diamond // Philos. Mag. – J. Theor. Exp. Appl. Phys. 1965. V. 11, No 110. P. 369–378. https://doi.org/10.1080/14786436508221863.
14. Shiryaev A.A., Hutchison M.T., Dembo K.A., Dembo A.T., Iakoubovskii K., Klyuev Yu.A., Naletov A.M. High-temperature high-pressure annealing of diamond. Small-angle X-ray scattering and optical study // Phys. B: Condens. Matter. 2001. V. 308–310. P. 598–603. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(01)00750-5.
15. Pant A., Gupta C., Senkalla K., Felsted G., Xia X., Spohn T., Dunham S.T., Jelezko F., Pauzauskie P.J. Reduced photothermal heating in diamonds enriched with H3 point defects // J. Appl. Phys. 2022. V. 131, No 23. Art. 234401. https://doi.org/10.1063/5.0090661.
16. Квасница В.Н., Зинчук Н.Н., Коптиль В.И. Типоморфизм микрокристаллов алмаза. М.: «ООО Недра-Бизнесцентр», 1999. 224 с.
17. Исаенко С.И. Спектроскопические характеристики алмазов россыпи Ичетъю (Средний Тиман). Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2016. 102 с.
18. Васильев Е.А., Козлов А.В., Петровский В.А. Объемное и поверхностное распределение радиационных дефектов в природных алмазах // Записки Горного института. 2018. Т. 230, № 107. С. 107–115. https://doi.org/10.25515/pmi.2018.2.107.
19. Nasdala L., Grambole D., Wildner M., Gigler A.M., Hainschwang T., Zaitsev A.M., Harris J.W., Milledge J., Schulze D.J., Hofmeister W., Balmer W.A. Radio-colouration of diamond: A spectroscopic study // Contrib. Mineral. Petrol. 2013, V. 165, No 5. P. 843–861. https://doi.org/10.1007/s00410-012-0838-1.
20. Walker J. Optical absorption and luminescence in diamond // Rep. Prog. Phys. 1979. V. 42, No 10. P. 1605–1659. https://doi.org/10.1088/0034-4885/42/10/001.
21. Hizhnyakov V., Kaasik H., Sildos I. Zero-phonon lines: The effect of a strong softening of elastic springs in the excited state // Phys. Status Solidi B. 2002. V. 234, No 2. P. 644–653. https://doi.org/10.1002/1521-3951(200211)234:2<644::AID-PSSB644>3.0.CO;2-E.
22. Гололобов В.М. Наноабляция монокристаллических алмазов фемтосекундными лазерными импульсами: дис. … канд. физ.-мат. наук. Москва, 2019. 106 с.
Рецензия
Для цитирования:
Исаенко С.И. Лазерно-стимулированная трансформация Н3-дефектов в природных алмазах. Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки. 2025;167(1):116-129. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.116-129
For citation:
Isaenko S.I. Laser-induced transformation of H3 defects in natural diamonds. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Estestvennye Nauki. 2025;167(1):116-129. (In Russ.) https://doi.org/10.26907/2542-064X.2025.1.116-129
Просмотров:
67
Послать статью по эл. почте 