Выращенные с добавлением азота (N) синтетические алмазы, похожие на необработанные камни, обрезают для получения пластин. Резка алмазов - достаточно сложный процесс: сначала на специальной установке проводят 3Д-разметку, затем прозрачный алмаз покрывают веществом, которое позволяет сделать алмаз видимым для лазера. После резки поверхность алмаза из-за углеродизации покрывается черной копотью, то есть появляется так называемая графитизация, поэтому пластину шлифуют.
Затем в алмазных пластинах создают NV центры, где N –уже имеющийся азот, а V - вакансии, которых пока нет, и для их получения алмаз облучают либо электронами, либо нейтронами. Однако, вакансии, полученные в результате облучения, распределяются хаотично, поэтому следующий технологический шаг- температурный отжиг, при котором нагревают всю систему. Вакансии и азот начинают двигаться в кристаллической решетке алмаза, и, находя друг друга, объединяются, таким образом создавая NV- центры, обладающие уникальными свойствами.
Далее полученные алмазные пластины с NV-центрами характеризуют, то есть проводят ряд научных исследований. Прежде всего, это определение напряжения пластин на собранном учеными лаборатории стенде: алмазы с высоким напряжением, как правило, имеют дефекты и непригодны для дальнейшего использования. Кроме того, на установке по регистрированию оптически детектируемого магнитного резонанса проводят исследования NV- центров, определяя их количество, а также соответствие полученной монокристаллической алмазной пластины заявленным характеристикам.
Научиться выращивать и получать монокристаллические алмазные пластины с NV - центрами, обладающими тонкими, уникальными свойствами очень важно: такие пластины используются в квантовых технологиях, например, в квантовых магнитометрах, а в перспективе - в квантовых компьютерах. Это значит, что синтез монокристаллов алмаза - очень перспективная технология, которая сейчас развивается во всём мире, это самый передний край научно-технического развития.
Лаборатория в САФУ уникальна тесной кооперацией с АГД «Даймондс», сотрудничеством с физико-техническим институтом им Иоффе в г. Санкт-Петербурге, Институтом общей физики имени А.М. Прохорова РАН, Объединенным институтом ядерных исследований в городе Дубна. Это стало возможным благодаря научно- образовательному центру мирового уровня «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования».
