Skvělý úspěch českých vědců: Podařilo se jim vytvořit nejmenší diamant na světě

 
Další 2 fotografie v galerii
Velikost zárodku krystalu je u nově vyrobených diamantů asi stotisíckrát menší než šířka lidského vlasu / Pixabay
Diamanty nejsou jenom součástí těch nejdražších šperků, jejich využití je daleko širší. Výzkumníkům Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR se nyní podařilo vyrobit nejmenší diamant na světě. K čemu je to dobré?

Synteticky vytvořený krystal nanodiamantu byl vypěstován ze zárodku obsahujícího 26 atomů uhlíku. Studie ukazuje, že shluk 26 atomů uhlíku je právě nejmenší možná velikost pro vytvoření tzv. kritického zárodku dokonalého diamantového krystalu.

Velikost zárodku krystalu je asi stotisíckrát menší než šířka lidského vlasu. Tento objev poskytuje nové možnosti pro průzkum biologického světa. Diamant je nejen nejtvrdším materiálem, ale má jedinečné optické vlastnosti, díky nimž je ideální pro průmyslové účely, jako jsou lasery, kvantová technologie nebo aplikace pro biologickou detekci.

Právě pro vývoj buněčné detekce lze nanodiamanty využít jako nanoskopické senzory založené na principu nukleární magnetické rezonance (NMR).

Diamanty musí být pro tyto účely naprosto čisté a musí mít velikost v řádu nanometrů. Toho se snažili vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR dosáhnout tím, že hledali nejmenší možný počet atomů, který je zapotřebí pro vytvoření kritického diamantového zárodku. Z tohoto zárodku byl následovně vypěstován diamantový nanokrystal za použití methanu a atomů dusíku v plynovém výboji. Takto je možno vytvořit krystaly s čistotou 0,1 ppb.

To znamená, že pouze jeden z 10 miliard atomů bude pouze atom pocházející z nečistot a v nanodiamantovém krystalu se proto nacházejí pouze atomy uhlíku.

Taková úroveň čistoty je nezbytná pro výrobu kvantového snímače pro detekci NMR vyrobeného pomocí implantace jednotlivých atomů dusíku do nanodiamantového krystalu, které tvoří kvantový NMR senzor ve formě tzv. NV centra (atom dusíku vyplní prázdné místo v krystalové mřížce). Tímto způsobem vzniklé krystaly mají růžovou barvu.

#diamanty #krystal #atomy #laser #kvantová technologie

Mohlo by vás zajímat

Reklama