Австралійські вчені виявили, що алмаз втрачає атоми під впливом ультрафіолету. Це випадкове відкриття проте має велике практичне значення.

Вчені з Університету Макуайра в Австралії під час дослідження випадково зробили несподіване відкриття: УФ-промені знищують атоми алмазу. Швидкість втрати атомів невелика: для видалення одного мікрограма (1 х 10-9 кг) речовини потрібно тримати алмаз під ультрафіолетовою лампою близько 10 мільярдів років. Тим не менш, цей факт має велику практичну цінність.

Багато новітні технології в науці і техніці, від квантових комунікацій до обчислювальних систем, вимагають впровадження в алмаз на мікро або нанорівні. Для цього алмази зазвичай піддають травленню лазером, або абляції. Лазер "випалює" атоми вуглецю, але залишає після себе грубо оброблену поверхню зі значною графітизації алмаза.

При зниженні потужності лазера нижче порога абляції починається процес десорбції (видалення поглиненого алмазом речовини), в ході якого від поверхні відриваються і збуджені атоми вуглецю. Обробка поверхні таким способом виходить більш тонка, тому що видаляється менше речовини. При цьому фізик Річ Мілдрен і його команда услід за російськими вченими встановили, що ультрафіолетовий лазер не утворює графіту на поверхні алмазу.

Група Мілдрена більш детально дослідила властивості цього процесу і визначила, що він може проходити тільки в присутності кисню, і лазер для нього взагалі не обов'язковий. Дуже повільно десорбція алмазу відбувається навіть при опроміненні його звичайної ультрафіолетової лампою. Лінійна залежність між потужністю випромінювання і швидкістю видалення атомів вуглецю дозволяє легко контролювати процес.

Ефект був виявлений австралійцями випадково, коли вони побудували лазер з алмазом у якості робочого тіла. За словами Мілдрена, вчені хотіли довести, що алмаз може працювати на таких довжинах хвиль, які недоступні іншим матеріалам, і ультрафіолет був тільки одним з прикладів.

Ультрафіолетовий лазер працював всього 10 хвилин, після чого виходив з ладу. Дослідження проблеми показало, що УФ-випромінювання приводило в непридатність робоче тіло. "Це погана новина для виробників лазерів, але хороша для дослідників", – говорить Мілдрен. На практиці ультрафіолетова десорбція може використовуватися, наприклад, для поліровки поверхонь алмазів.

За матеріалами: rnd.cnews

Tweet