Алмаз — один из самых ценных материалов для высоких технологий. Он невероятно твердый, отлично проводит тепло и подходит для создания квантовых сенсоров. Но эти же свойства делают его сложным в обработке. Обычные методы — лазерная резка или полировка — часто повреждают структуру или оставляют дефекты.

Раньше для получения тонких алмазных пластин использовали ионную имплантацию и отжиг: алмаз бомбардировали углеродными ионами, создавая поврежденный слой внутри кристалла. При нагреве он превращался в графит, и верхний слой можно было аккуратно отделить.

Но ученые из Университета Райса нашли способ проще. Они обнаружили, что если после имплантации просто вырастить на алмазе дополнительный слой, поврежденная область сама станет графитоподобной — без высокотемпературного отжига.

Результаты опубликованы в издании Advanced Functional Materials.

Мы выяснили, что рост нового слоя алмаза преобразует поврежденную зону в тонкую графитовую прослойку, — объясняет Сян Чжан, один из авторов исследования. — Получается более чистый и качественный материал, чем исходный кристалл.

Метод не только упрощает процесс, но и позволяет использовать подложку повторно. Это делает технологию дешевле и масштабируемее.

Этот метод открывает двери для массового производства алмазных пленок высочайшего качества. Они критически важны для:

• Квантовых компьютеров — где нужны идеальные алмазы с минимумом дефектов.
• Электроники — алмазные транзисторы могут работать при экстремальных температурах и напряжениях.
• Сенсоров — например, для сверхточных магнитных измерений.

Кроме того, повторное использование подложки снижает стоимость технологии, что ускорит ее внедрение.

Хотя метод выглядит перспективно, пока неясно, насколько он стабилен в промышленных масштабах. Рост алмазных слоев требует точного контроля параметров, и даже небольшие отклонения могут привести к дефектам.

Ранее ученые получили аморфный алмаз — сверхтвердую форму углерода.