Первые партии искусственных алмазов в Северном арктическом федеральном университета уже получены. Известно также, что они будут использоваться в электронике для создания сверхточных датчиков магнитного поля.
Для выращивания минералов в лабораторных условиях архангельские ученые используют газообразный углерод: его "осаждают" на специальную подложку, а по мере роста в алмазные пластины добавляют азот. В этом и состоит уникальность метода - именно внедрение атомов азота, по мнению исследователей, играет решающую роль, придавая искусственным камням ценнейшие свойства.
- Суть в том, что мы получаем решетку алмаза из углерода, находящегося в газовой фазе и осаждающегося на подложку послойно. Сам синтез для нас очень интересен, потому что мы экспериментируем с точки зрения возможности на этапах роста внедрять азот слоевым образом в эти пластины. Это повышает их функциональные свойства, - отметил научный руководитель "Российской Арктики" Марат Есеев.
В лаборатории пояснили также, что благодаря синтезированным в Архангельске алмазам можно с высокой точностью определять магнитное поле: это качество незаменимо для квантовых магнитометров (электронных приборов, которые используют в поиске полезных ископаемых, диагностике мозга, создании радаров). Причем благодаря алмазам ток можно измерять как при очень низких значениях - миллиамперах, так и грандиозных - сотнях ампер.
Создатели лаборатории раскрыли и скорость, с которой выращивают искусственные алмазные пластины: она достигает нескольких микрон в час. Важно также, что установку по выращиванию алмазов планируется дополнить: "Чтобы появилась возможность подключать баллон со сверхчистым азотом".
На результаты, полученные арктическими специалистами в обработке алмазных пластин, уже обратили внимание производители: в новой лаборатории бизнесу предлагают рекомендации по совершенствованию технологического процесса. В результате инноваций можно будет получать монокристаллы с заданными характеристиками.
Тем временем инвестиции в сферу синтеза искусственных камней стремительно растут. Так, в прошлом году один из венчурных фондов РФ вложил миллиард рублей в производство алмазных пластин, востребованных в электронике: считается, что по многим параметрам эти пластины превосходят как кремниевые, так и многие другие аналоги, использующиеся для точных приборов.
Потенциальный рынок синтезированных алмазных пластин считается в России очень перспективным. К примеру, петербургские ученые участвуют в создании алмазных кристаллов для устройств опто- и микроэлектроники нового поколения: они выращивают кристаллы методом, имитирующим природные условия рождения камня (с высоким давлением и высокой температурой), а затем с помощью лазерной техники нарезают искусственные алмазы на пластины. Далее эти пластины используют для выращивания полупроводниковых структур и размещения электронных компонентов. В итоге создаются перспективные материалы, способные выдерживать критические условия работы в сфере силовой электроники.