Formation and Parameters of Photoactive Centers in Diamonds Implanted by Helium Iones

Исследованы спектры фотолюминесценции (ФЛ) природных алмазов, имплантированных онами гелия с набором энергий и доз, обеспечивающих однородное радиационное повреждение в приповерхностном слое алмазов, и отожженных в вакууме при температурах до 1080°С. В спектрах ФЛ выделены полосы гелийсодержащих центров HR1 и HR2 с бесфононными линиями (БФЛ) вблизи 536.5 и 560.5 нм, а также центры с БФЛ на 504 и 545 нм, исследованы зависимости их параметров как от температуры отжигов, так и от температуры измерения спектров ФЛ, а также проанализирована структура фононных крыльев центров HR1 и HR2. Обсуждаются перспективы использования имплантированных ионами гелия алмазов для задач оптической термометрии.Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда, грант № 18-72-00076.The photoluminescence (PL) spectra of natural diamonds implanted with helium ions with a set of energies and doses that provide uniform radiation damage in the near-surface layer of diamonds and annealed in vacuum at temperatures up to 1080°C are studied., The bands of helium-containing centers HR1 and HR2 with zero-phonon lines (ZPL) near 536.5 and 560.5 nm and centers with ZPL at 504 and 545 nm, were obseved in the PL spectra. The dependences of parameters of the photooptical centers in helium-implanted diamonds were examined vs. the annealing temperature and the temerature of PL spectra measurements. The phonon side-bands of the centers HR1 and HR2 were analyzed. The prospects of using helium-implanted diamonds for optical thermometry are discussed