東京工業大學波多野睦子教授領導的研究小組在世界上首次成功地形成了由金剛石和鍺中的微小孔製成的發光體。它有望應用於活細胞成像標記、加密通信和高靈敏度傳感器。

金剛石具有碳原子三維排列的結構,但存在一些原子缺失的缺陷。如果含有鍺原子作為雜質,則具有通過與金剛石缺陷相互作用而吸收光的特性。並且被吸收的光再次發射出來。它通過吸收光來發光。發光固體內部形成的缺陷結構稱為色心。由於鑽石本身俱有生物相容性,並且色心壽命長,因此人們認為鑽石可以用作活細胞可視化的標記。為此,需要形成一組許多色心以達到發出強光的狀態。也有人說,如果能夠形成孤立的色心,就可以用於密碼通信。在這項研究中,我們成功地形成了兩者。含鍺色心的優越性在於,與之前已知的含氮或矽色心相比,它們可以發出更強的光,並且質量變化更小。

當我們想到鑽石時,我們傾向於將它們視為珠寶,但它們在科學和工業上也是非常重要的物質。通過這種方式,在尖端研究場所,鑽石在開發技術方面發揮著積極作用,而這對於鑽石作為寶石來說是難以想像的。擁有鑽戒的人可能眼光會稍稍改變。

資料來源:【東京工業大學】引進鍺-開發出璀璨鑽石-對生物標記物和量子密碼通信的期待-

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