Середа, 28 жовтня 2026
Час в Україні: 22:37
USD 45.59 ↑ +0.05
EUR 50.77 ↓ -0.19
PLN 11.53 ↓ -0.04
Японські фізики вперше виміряли поля напружень навколо атомних дефектів алмазу та підтвердили теорію 80-річної давнини
Японські вчені вперше виміряли поля напружень навколо атомних дефектів алмазу за допомогою квантових NV-центрів, підтвердивши теорію пружності 80-річної давнини.
28.10.26
Автор: 
Редакція ДЕПЕША

Дослідники з Національного інституту матеріалознавства Японії під керівництвом Токуюкі Терадзі безпосередньо виміряли та візуалізували поля напружень навколо мікроскопічних дефектів кристалічної ґратки алмазу — і тим самим підтвердили класичну теоретичну модель, сформульовану ще в 1940-х роках.

Група дослідників із Національного інституту матеріалознавства Японії під керівництвом Токуюкі Терадзі здійснила пряме картування полів напружень навколо атомних дефектів у алмазі. Результати опубліковані у виданні Applied Physics Letters.

Будь-які реальні кристали, зокрема й алмаз, містять атомні дефекти — ділянки, де сусідні ряди атомів зміщені один відносно одного. Ці дефекти створюють локальні поля напружень, що поширюються крізь кристалічну ґратку й суттєво впливають на механічні, електричні та магнітні властивості матеріалу. Ще в 1940-х роках фізики розробили математичний апарат на основі теорії пружності — так званий тензор напружень, що описує це явище. Однак інструментів, здатних локально вимірювати такі слабкі й мікроскопічні поля, досі не існувало, тож теорія залишалася без безпосереднього практичного підтвердження.

Для вирішення цієї проблеми команда використала азотно-вакансійні центри — так звані NV-центри — безпосередньо в алмазі як надчутливі квантові датчики. NV-центр утворюється, коли атом вуглецю в кристалічній ґратці заміщується атомом азоту, розташованим поруч із вакансією — порожнім вузлом ґратки. Спінові стани цих центрів є чутливими до зовнішнього механічного тиску та напрямку напруження.

Для експерименту вчені виростили методом хімічного осадження з газової фази високоякісну алмазну плівку, збагачену виключно ізотопом вуглецю-12, що дозволило зберегти когерентність квантових станів. Використовуючи конфокальний мікроскоп і мікрохвильові імпульси, фізики виміряли резонансні частоти флуоресценції NV-центрів у чотирьох можливих просторових орієнтаціях. Точність вимірювань склала до 1 мегапаскаля — приблизно в 10 разів вища, ніж у традиційних методів аналізу.

Отримані результати показали симетричний розподіл тиску навколо одиничної дислокації під кутом 45 градусів, що повністю збіглося з розрахунками теоретичного тензора напружень.

За оцінкою авторів дослідження, можливість точного аналізу локальних напружень дозволить оптимізувати процеси вирощування штучних алмазів, мінімізувати дефекти та створювати силові напівпровідники, сенсори й квантові процесори нового покоління.

Суб’єкт у сфері медіа: ТОВ "ДЕПЕША МЕДІА ГРУП" 
ЄДРПОУ: 46403078
Ідентифікатор онлайн-медіа в Реєстрі суб’єктів у сфері медіа — [вказажемо номер після реєстрації].
Онлайн-медіа «ДЕПЕША» доступне за адресою depesha.org.
Фотографії, відео, графічні матеріали та інші об’єкти авторського права належать їхнім законним правовласникам, якщо інше прямо не зазначено. Матеріали, створені редакцією «ДЕПЕША», можуть використовуватися лише з обов’язковим посиланням на першоджерело, якщо інші умови використання не зазначені окремо.
Думки авторів колонок, експертів та інших запрошених авторів можуть не збігатися з позицією редакції. Оціночні судження, прогнози та авторські інтерпретації є думкою відповідного автора.
Відповідальність за зміст рекламних матеріалів, достовірність наведених у них відомостей, а також за рекламовані товари та послуги несе рекламодавець.
Матеріали з позначками «Реклама», «Партнерський матеріал», «Спецпроєкт», «Пресреліз», «Promo» або іншими відповідними маркуваннями можуть публікуватися на комерційних умовах.
Матеріали в форматі «Новини компаній» створюються на основі інформації, наданої компаніями, організаціями або їхніми представниками, зокрема пресрелізів, офіційних повідомлень і заяв. Редакція може редагувати такі матеріали відповідно до редакційних стандартів.
При передруку матеріалів «ДЕПЕША» активне гіперпосилання на depesha.org є обов’язковим. Для інтернет-видань посилання має бути відкритим для пошукових систем та розміщуватися не нижче першого абзацу або в безпосередній близькості до використаного матеріалу.
Редакція залишає за собою право виправляти неточності, оновлювати матеріали та додавати уточнення після публікації.
© 2026 ДЕПЕША. Усі права захищені. Використання матеріалів дозволяється за умови активного посилання на depesha.org.