Метеорит помог найти новый способ синтеза алмазов
Дефект кристаллической решетки в алмазеСхема: Vlasov et.al., Nature nanotechnology, 2013
Исследователи из России и ряда других стран нашли в упавшем в 1962 году метеорите микроскопические алмазы. При облучении лазером эти частицы могут испускать свет. Подробности приведены в статье для журнала Nature nanotechnology.
Метеорит был обнаружен вблизи деревни Ефремовка в Казахстане и был изучен группой специалистов из России, Венгрии, Германии, США, Франции и Эстонии. Отдельные алмазы имеют всего 1,6 нанометра в поперечнике, что соответствует набору из 400 атомов. Исследование показало, что внутри таких алмазов в углеродной кристаллической решетки есть дефекты в виде постороннего атома кремния. Кремниевый атом в алмазе является центром флуоресценции и его облучение лазером приводило к тому, что наночастица испускала свет с большей длиной волны. Так, при освещении голубым лазером с длиной волны 488 нанометров алмазы светились темно-красным светом (пик флуоресценции лежал почти на границе чувствительности глаза, 737 нанометров).
Изучение образцов при помощи электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа подтвердило то, что они действительно состоят из алмаза. Кроме того, физики провели квантовомеханические расчеты и выяснили, что добавление кремния в алмазную решетку должно придавать наночастицам свойство флуоресцировать при облучении лазером. Ученые нашли в каждой наночастице по несколько кремниевых атомов и исследователи считают, что аналогичные искусственные образования могут найти ряд практических приложений.
Специалисты из института Общей физики РАН, института Физической химии и электрохимии РАН и ряда других научных центров предполагают, что из алмазных наночастиц можно сделать флуоресцентный краситель. Флуоресцентные красители широко используются в сочетании с молекулами (чаще всего антителами к заданному веществу), которые позволяют избирательно окрашивать определенные биологические структуры.
