Новые данные о строении монокристаллов алмаза c высокой концентрацией азотных центров

Abstract

В работе изучены природные алмазы c высокой концентрацией азотных центров (Кумдыкульское месторождение, Северный Казахстан). По данным ИК спектроскопии концентрация азотных С и А – центров составляет несколько сотен ppm при суммарной концентрации более 1000 ppm. При возбуждении 532 нм в низкотемпературных спектрах фотолюминесценции (ФЛ) доминируют свечение в системе 638 нм, обусловленной азотно-вакансионными парами NV, которые заряжены отрицательно (в состоянии NV-). Последнее является следствием высокой концентрации донорного азота, один электрон от которого переходит к азотно-вакансионной паре. Широкие полосы с максимумом 500 и 590 нм связываются с системами Н3 и 575 (комплексы NVN и NV0, соответственно). Фиксируется сильное уширение Раман-линии алмаза до 6.5 см-1, а также бесфононных линий 503.2, 575 и 638 нм в спектрах ФЛ, до их полного исчезновения. Это связывается с высокой концентрацией азотных центров NVN(H3), NV0 и NV-, соответственно, а также структурных дефектов. Проведено уточнение параметров элементарной ячейки монокристаллов по оригинальной методике: полученное значение 3.5675(1) Å в пределах погрешности измерений соответствует максимальному значению известному для подобных алмазов.