Научная статья «Два типа суперлюминесценции в HPHT-алмазе с высокой концентрацией NV-центров» вышла в журнале «DiamondandRelatedMaterials».
Научная статья «Два типа суперлюминесценции в HPHT-алмазе с высокой концентрацией NV-центров» вышла в журнале «DiamondandRelatedMaterials».
Статья посвящена комплексному экспериментальному исследованию спектроскопических характеристик многосекториальной пластины синтетического HPHT-алмаза с азотвакансионными NV-центрами окраски. Впервые показано наличие двух типов суперлюминесценции (СЛ) при импульсной лазерной накачке на длине волны 532 нм. На одном из этих типов суперлюминесценции и получена импульсная лазерная генерация.
Алмаз как активный элемент лазера привлекает разработчиков своими уникальным физическими свойствам, такимикак высокая теплопроводность и радиационная стойкость. Вследствие этого появляется возможность создания компактных и эффективных лазерных устройств, работающих, например, в системах оптической передачи информации, в том числе в сложных окружающих условиях, например, в условиях космического полета.
Исследуемые отечественные высококачественные крупные синтетическиеалмазы выращены по уникальной технологии при экстремально высоком давлении и высокой температуре (HPHT-технология: HighPressureHighTemperature) в ООО «НПК „Алмаз“ (Сестрорецк). Центры излучения в таких алмазах — центры окраски NV –образуются после их облучения пучком электронов и высокотемпературного отжига в ООО „ВЕЛМАН“ (Новосибирск).
В ГУАП разработаны экспериментальный стенд и методики измерения временных и спектральных характеристик излучения этих алмазов с целью понимания перспектив их использования в качестве эффективных источников излучения. Исследования проводятся совместно с партнерами из промышленных предприятийидругих университетов, таких как ООО «НПК „Алмаз“, ООО „ВЕЛМАН“, Санкт-Петербургский горный университет и Томский государственный университет.
На текущей стадии исследования алмазы рассматриваются как перспективнаяактивная среда с получением лазерной генерации при оптической накачке импульсным лазерным излучением на длине волны 532 нм.
— Результаты исследований показали, что для возникновения эффективной лазерной генерации в алмазе должны присутствовать не только NV-–излучающие центры, но и С-центры, где NV-– это центр «азот-вакансия», а С –центр-одиночный атом азота, замещающий атом углерода. Для эффективной работы лазера необходимо, чтобы концентрация С-центров была в несколько раз больше концентрации NV-–центров, — прокомментировал Вячеслав Лебедев, заведующий лабораторией фотоники и квантовых технологий ГУАП.
Дальнейшие исследования динамических процессов излучения в NV-–С — центрах позволят определить оптимальные концентрации NV- и С–центров в алмазе и режимы его оптической накачки, необходимые для создания лазерных устройств требуемой мощности.
Эта работа выполняется при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках проекта «Фундаментальные основы построения помехозащищенных систем космической и спутниковой связи, относительной навигации, технического зрения и аэрокосмического мониторинга».
«DiamondandRelatedMaterials» — ведущий международный журнал, публикующий результаты новых фундаментальных и прикладных исследований всех форм алмаза, интеграции алмаза с другими передовыми материалами и разработки технологий его использования.
