光吸収、ESRによる合成ダイヤモンドの不純物と格子欠陥の光反応機構の研究

利用光吸收和ESR研究人造金刚石中杂质和晶格缺陷的光反应机理

• 批准号: 07740256
• 负责人: 半沢 弘昌
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740256/
• 关键词: 合成ダイヤモンド; ダイヤモンド; ESR; 光反応; 格子欠陥; カラーセンター

合成ダイヤモンドは、不純物として窒素(N)やニッケルを含み、中性子線を照射すると原子空孔(V)や格子間原子が生成される。中性子線照射後、任意の温度でアニールを行うと各種の複合欠陥(センター)が生成される。本研究課題では、センターの構造をESRを用いて調べ、光照射下でのESR信号の変化を測定し、光学センターとの相関及び光反応機構を研究した。光照射には、メタルハライドランプなどの光源とフィルターを組み合わせ照射光のエネルギーを選択した。ダイヤモンドでは、N^0の信号変化をモニターとしてN^0とV^-間やNi^-とV^-間での電荷移動型光反応が生じる。これによれば、3.0eV以上のエネルギーの光照射でV^-の信号強度が減少し、N^0の信号強度の増加が見られた。また、2.6eV〜2.8eVのエネルギーの光照射では、その逆反応が生じた。次に、ESRセンターの一種であるA1センターは、光照射のエネルギーによりESR信号の増加、減少をコントロール可能であること、光照射後の回復反応が温度や照射光の強度などに依存すること、光反応が光学センターである3Hセンターと相関があることなどが分かった。また、ダイヤモンドにおいては、g=2の共鳴線の近傍にNの強い信号と3本の未知の信号(Xとする)が存在する。目的の信号を分離して検出するためQバンドESRを用いた。Xの信号強度は、700℃以下のアニールではアニール温度と共に増加する。信号強度の角度依存性の解析より、1本はほぼ等方的であり、他の2本は角度依存性を示す。g値は2.00240〜2.00260であり、光反応は示さなかった。Xが赤外吸収スペクトルに現れる1570cm^<-1>のアニール過程及び光照射効果とほぼ一致することから、両者が同じセンターからの信号である可能性が高いものと推察する。

Synthesis of impurities, impurities, After irradiation with neutral sub-rays, all kinds of complex defects are generated at any temperature. This research topic is to study ESR modulation, ESR signal transformation under light irradiation, optical correlation and optical reflection mechanism. Light irradiation, light source, light source A charge transfer type optical reflection occurs between Ni^-V ^-V The signal intensity of V^-decreases and the signal intensity of N ^0 increases in the case of light irradiation above 3.0 eV. Light irradiation from 2.6eV to 2.8eV produces a negative effect. Second, ESR is a kind of light source, light source, ESR signal increase, ESR signal decrease, ESR signal recovery after light source, ESR signal temperature, ESR signal intensity, ESR signal intensity. The strong signal N near the resonance line g=2 and the unknown signal N (X) exist. Target signal separation and ESR X signal intensity increases with temperature below 700℃. Analysis of angle dependence of signal intensity: 1. angle dependence of signal intensity: 2. angle dependence. g value is 2.00240 ~ 2.00260, light reflection. X-1570 cm-1570 <-1>cm