Оптические и электрические свойства облученных быстрыми реакторными нейтронами кристаллических природных и поликристаллических CVD алмазов

Abstract

Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) исследованы процессы трансформации алмазов в графитоподобный материал при их облучении быстрыми реакторными нейтронами, а также в результате имплантации ионами гелия со степенью радиационного повреждения выше критической, при превышении которой алмаз при последующих отжигах не восстанавливает свою кристаллическую решетку, а трансформируется в конечном итоге в поликристаллический графит. Установлено, что форма спектров КРС при высокой степени радиационного повреждения алмаза определяется эффектом конфайнмента фононов, сопровождающимся усилением и уширением G-полосы. Измерения импеданса кристаллических зерен природного алмаза до и после облучения быстрыми нейтронами показали, что трансформации в спектрах КРС сопровождаются увеличением диэлектрической проницаемости на частоте измерительного сигнала f = 10 kHz примерно на 53%, а также увеличением электрической проводимости на частоте f = 300 kHz примерно в 35 раз.