Ученые Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН вырастили алмазы с добавлением химического элемента германия, сообщает издание «Наука в Сибири».

В 2015 году специалисты ИГМ СО РАН и НГУ, выполняя работы по гранту Российского научного фонда, доказали, что в области высоких давлений и температур при значительной длительности экспериментов расплав германия действует как катализатор синтеза алмаза. Но для проведения квантово-физических исследований нужны были кристаллы высокого качества размером хотя бы один-два миллиметра.

«Попытки вырастить алмазы, легированные германием в хорошо изученных системах на основе железа, никеля и кобальта, удачей не увенчались. Германий категорически отказался встраиваться в структуру алмаза в этих условиях», — рассказал заведующий лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса Юрий Пальянов.

Но когда учёные попробовали в качестве растворителя-катализатора синтеза алмаза использовать расплав магния, эксперименты прошли успешно.

«Условия кристаллизации алмазов, легированных германием, оказались весьма экстремальными: температура 1,5-1,9 тысячи градусов давление – 70 тысяч атмосфер. Полученные кристаллы бесцветны, имеют форму кубов, а их размеры достигают двух-трёх миллиметров. Детальные исследования продемонстрировали достаточно высокое совершенство алмазной структуры и позволили выявить ещё один новый центр в алмазе», — рассказал ученый.

Полученные алмазы потенциально могут быть использованы в качестве источников одиночных фотонов в различных квантовофизических применениях, например, устройства для квантовой обработки информации и квантовых вычислений. К детальному их изучению уже приступили сотрудники Института квантовой оптики (Университет Ульма, Германия) под руководством профессора Федора Железко.