東京工業大學波多野睦子教授的研究小組在世界上首次成功地在金剛石上形成了由鍺和微小孔構成的發光體。有望應用於活細胞成像標記、密碼通信、高靈敏度傳感器等。

金剛石具有碳原子以三維排列的結構,但存在一些原子缺失的缺陷。如果它含有鍺原子作為雜質,它具有通過與金剛石中的缺陷作用而吸收光的特性。並且吸收的光再次發射。通過吸收光,它也會發光。在發光的固體內部形成的缺陷結構稱為色心。人們認為,鑽石本身可以作為活細胞可視化的標記,因為它易於適應活體,色心壽命長。為此,需要形成許多色心的集合,實現發出強光的狀態。也有人說,如果可以形成一個孤立的色心,也可以用於加密通信。在這項研究中,我們成功地形成了它們。與迄今為止已知的含氮和矽的色心相比,含鍺色心的優勢在於它們可以發出更強的光並且質量變化較小。

鑽石作為珠寶具有強烈的形象,但它在科學和工業上也是一種非常重要的物質。通過這種方式,在最尖端的研究場所,我們作為鑽石作為寶石意想不到的技術領導者發揮著積極作用。戴鑽戒的人可能看起來有點不同。

資料來源:【東京工業大學】引進鍺並開發閃亮鑽石-有望應用於生物標誌物和量子密碼通信-

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