Электронный спиновый резонанс облученных нейтронами поликристаллических CVD-алмазов: состояние спинового стекла

Abstract

Представлены результаты исследования парамагнетизма, обусловленного большой концентрацией локализованных нескомпенсированных магнитных моментов электронов в поликристаллических пластинах CVD-алмаза. Методом электронного спинового, или парамагнитного, резонанса (ЭСР, или ЭПР) зарегистрировано состояние спинового стекла радиационных дефектов в тонких пластинках CVD-алмаза, облученных нейтронами флюенсом 3⋅1018 см–2 в атомном реакторе. Впервые обнаружено флуктуационное изменение величины g-фактора линии ЭСР от ориентации пластинки алмаза относительно постоянного магнитного поля, величины мощности СВЧ-излучения, а также последовательности измерений. Показано, что это обусловлено формированием состояния спинового стекла (антиферромагнитного упорядочения спинов электронов) в пластинках при лабораторных условиях. Перспективы технических применений данных результатов связаны с обнаруженной возможностью создания на основе синтетических алмазов аморфных магнетиков. Результаты работы могут быть использованы для контроля качества синтетических алмазов и прогнозирования их парамагнитных свойств при облучении реакторными нейтронами.