Высокочастотные спектры ЭПР синтетического алмаза и наноалмаза типа Ib при низких температурах

Abstract

Методом электронного парамагнитного резонанса обнаружены и изучены спектры поглощения алмаза и наноалмаза типа Ib на парамагнитных центрах до и после облучения высокоэнергетическими электронами с энергией 2 МэВ в широком диапазоне частот (70–120 ГГц) и температур (4,2–90 К). Показано, что в алмазе наблюдаются линии поглощения спектра ЭПР, обусловленные наличием ростового ионакатализатора Ni¹⁺ и парамагнитным одиночным центром азота N⁰ . В наноалмазе наблюдаются линии поглощения спектра ЭПР центров с оборванными связями на поверхности монокристаллитов (поверхностные дефекты) и боковые линии, которые связаны с проявлением сверхтонкого взаимодействия в спектре.

Методом електронного парамагнітного резонансу виявлено і вивчено спектри поглинання алмазу і наноалмазу типу Ib на парамагнітних центрах до і після опромінення високоенергетичними електронами з енергією 2 МеВ в широкому діапазоні частот (70–120 ГГц) та температур (4,2–90 К). Показано, що в алмазі спостерігаються лінії поглинання спектра ЕПР, які обумовлені наявністю ростового іонакаталізатора Ni¹⁺ і парамагнітного одиночного центра азоту N⁰ . В наноалмазі спостерігаються лінії поглинання спектра ЕПР центрів з обірваними зв’язками на поверхні монокристалітів (поверхневі дефекти) та бокові лінії, які пов’язані із збудженням ліній надтонкої взаємодії в спектрі.

The ESR absorption spectra of nonirradiated and irradiated (by electrons with an energy of 2 MeV) bulk diamond and nanodiamond powder of type Ib have been studied at a wide range of frequencies (70– 120 GHz) and temperature (4.2–90 K) by ESR method. It is shown, that in the ESR spectrum of bulk diamond absorption lines of ion nickel catalyst Ni¹⁺ and a paramagnetic single center of the nitrogen N⁰ is observed. Absorption lines of the paramagnetic centers with dangling bonds on the nanodiamond surface (surface defects) in the ESR spectra are obtained.