Оптически активные дефекты в алмазе – закономерности образования и взаимной трансформации (05.09.2011)

Автор: Винс Виктор Генрихович

При НРНТ отжиге природных алмазов одновременно происходят две группы процессов, скорость которых выше в более деформированных кристаллах: а) разрушение имеющих дислокационную природу центров коричневой окраски, сопровождающееся образованием, миграцией и захватом вакансий, с появлением азотно-вакансионных центров окраски; б) диссоциация и агрегация А – дефектов, с образованием С-, и В1-, а иногда и В2 - дефектов, соответственно.

При температурах 1800-2300°C НРНТ отжига: а) ЕА диссоциации А - дефектов варьируется в диапазоне от 6,4 эВ - для бесцветных недеформированных кристаллов, до 3.7 эВ - для темно коричневых сильно деформированных кристаллов; б) поведение водородной линии 3107 см-1 показывает наличие в алмазах, источников водорода, предположительно микрочастиц графита, что подтверждается НРНТ отжигом графитсодержащих алмазов; в) исходная коричневая окраска в кристаллах типа Ia ослабевает и переходит в желто-зеленую, обусловленную доминирующими азотными C-, H3/H2-, N3-дефектами; г) при температуре отжига выше 2500°C алмазы становятся практически бесцветными и из азотных дефектов остается только В1.

При термоударном режиме АРНТ отжига, с суммарным временем нахождения кристалла при температурах 1800 -2100°С, в течение 8 / 11 сек, происходит трансформация дефектов структуры, аналогичная той, что имеет место при НРНТ отжиге.

Разработаны и защищены патентами РФ технологии получения алмазов фантазийного красного цвета (Патент РФ 2237113), глубокой очистки алмаза (Патент РФ 2285070), обогащения алмазосодержащих концентратов (Патент РФ 2316472).

Основные публикации по теме диссертации

Результаты диссертации изложены в 80 публикациях, основные из которых следующие:

Елисеев А.П., Винс В.С. Рентгенолюминесценция синтетических алмазов.// Физика и техника высоких давлений.-1986.-Вып.23.-с.17-25.

Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Федоров И.И., Винс В.Г. и др. Авторское свидетельство № 258855 Госкомитета СССР по делам изобретений и открытий (приоритет от 11.05.1986 г.).

Елисеев А.П., Винс В.Г., Надолинный В.А., Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н. Влияние условий образования синтетических алмазов на их ренгенолюминесценцию.// Сверхтвердые материалы.-1987. -№4.-С.3-9.

Чепуров А.И., Пальянов Ю.Н., Федоров И.И., Винс В.Г. и др. Авторское свидетельство № 270061 Госкомитета СССР по делам изобретений и открытий (приоритет от 06.03.1987 г.).

Винс В.Г., Елисеев А.П. Особенности экспериментального изучения спектров поглощения синтетических алмазов. // Сверхтвердые материалы.-1987.-№5.-С.20-23.

Елисеев А.П., Соболев Е.В., Винс В.Г. Термостимулированная люминесценция в алмазах типа Ib.// Сверхтвердые материалы.-1988.-№1.-С.11-18.

Винс В.Г., Елисеев А.П., Малоголовец В.Г. Оптическая спектроскопия синтетических алмазов, облученных нейтронами.// Сверхтвердые материалы.-1988.-№4.-С.22-28.

Yelisseyev A.P., Vins V.G., Chepurov A.I., Palyanov Yu.N. Effect of formation conditions on synthetic diamond luminescence. // Proceedings XI AIRAPT International Conference. Kiev, 1989. -P.45-49.

Винс В.Г., Елисеев А.П. Туннельная люминесценция в синтетических алмазах. // Сверхтвердые материалы. -1989.-№3.-С.13-17.

Винс В.Г., Фейгельсон Б.Н., Елисеев А.П. и др. Оптически активные дефекты в алмазах, выращенных в диапазоне температур 1350-1740С.// Сверхтвердые материалы.-1991.-№3.-С.21-26.

Винс В.Г. Изменение цвета коричневых природных алмазов под действием высоких давлений и температур. Записки Всероссийского Минералогического Общества, 2002, №4, с. 111-121.

Vins V.G., Kononov O.V. A model of HPHT color enhancement mechanism in natural gray diamonds. Diamond and Related Materials, Vol.12, Issues 3-7, March-July 2003, p. 542-545.

Винс В.Г. Способ получения алмазов фантазийного красного цвета. Патент РФ №2237113 (приоритет от 26.06.2003).

Vins V.G. On The Transformation Of Optically Active Defects In Diamonds Crystal Lattice. Diamond and Related Materials, Vol.13, Issues 4-8, 2004, p. 732-735.

Козьменко О.А., Винс В.Г. и др. Способ очистки алмаза. Патент РФ №2285070 (приоритет от 10.11.2004).

Vins V.G. New radiation induced defects in HPHT synthetic diamonds. Diamond & Related Materials, Vol.14, Issues 4-8, 2005, p. 364-368.

Vins V.G., Pestryakov E.V. Color centers in diamond crystals: Their potential use in tunable and femtosecond lasers. Diamond & Related Materials, Vol.15, Issues 4-7, 2006, p.569-571.

Vins V.G., Yeliseyev A.P., Chigrin S.V., Grizenko A.G., Natural Diamond Enhancement: The Transformation of Intrinsic and Impurity Defects in the Diamond Lattice. Gems &Gemology, Fall 2006, p.120-121.

Козьменко О.А., Винс В.Г. и др. Способ обработки алмазосодержащих концентратов. Патент РФ 2316472 (приоритет от 08.02.2006).

Винс В.Г., Елисеев А.П. Получение, свойства и перспективы использования структурно совершенных НРНТ синтетических алмазов типа Ib. В кн. «Высокие технологии в промышленности России. Материалы XIV Международной научно-технической конференции». Москва, ЦНИТИ «Техномаш», 2008, стр.242-247.

Козьменко О.А., Винс В.Г. Способы полной очистки алмазов. «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», 2008, т.74, №6, стр.30-31.

Винс В.Г., Елисеев А.П. Влияние условий выращивания на спектральные характеристики синтетических алмазов типа Ib. Перспективные материалы, 2009, №6, стр.36-42.

Винс В.Г., Елисеев А.П. Влияние отжига при высоких давлениях и температурах на дефектно - примесную структуру природных алмазов. Перспективные материалы, 2010, №1, стр.49-58.

Vins V.G., Yelisseyev A.P., Lobanov S.S., Afonin D.V., Maksimov A.Yu, Blinkov A.Ye. APHT treatment of brown type Ia natural diamonds: dislocation movement or vacancy cluster destruction? Diamond & Related Materials, Vol.19, 2010, p.829-832.

. 2010, Vol.1, No 4, p.303 – 310.

Yelisseyev A., Vins V., Lobanov S., Afonin D., Maksimov A., Blinkov A. Aggregation of Donor Nitrogen in Irradiated Ni-Containing Synthetic Diamonds. Journal of Crystal Grows, 2011, Vol. 318, Issue 1, p. 539-544.

Винс В.Г., Елисеев А.П. Агрегация азота в синтетических алмазах с никелевыми и радиационными дефектами. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011, том 8, №1, стр.17 – 24.

Винс В.Г., Елисеев А.П., Старостенков М.Д. Генерация и отжиг радиационных дефектов в алмазах, облученных электронами. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011, том 8, №1, стр. 66 - 79.

Список цитируемой литературы:

Zaitsev A.M. (2001) Optical properties of diamond: a data handbook, Berlin: Springer, 500 p.

Бокий Г.Б. и др. (1986) Природные и синтетические алмазы. М.: Наука, 1986, 220 с.

Boyd S.R., Kiflawi I., Woods G.S. (1994) Philos. Mag. B., v.69, N6, p.1149.

Boyd S.R., Kiflawi I., Woods G.S. (1995) Philos. Mag. B., v.72, N3, p.351.

Lawson S.C., Fisher D., Hunt D.C., Newton M.E. (1998) J.Phys.Condens.Matter., v.10, p.6171.


загрузка...