Исследователи Университета Мэриленд разработали метод создания гибридных наночастиц алмаза. Процесс начинается с создания крошечных наноразмерных алмазов, которые содержат определенный тип примеси – один атом азота, так называемая «вакансия азота», которая придает алмазу специальные оптические и электромагнитные свойства. Присоединив другие материалы к алмазным зернам, исследователи могут создать множество настраиваемых гибридных наночастиц, в том числе наноразмерных полупроводников и магнитов с точно заданными свойствами.

«Если пара состоит из алмаза с наночастицами серебра или золота, металл может улучшить оптические свойства наноалмаза. Если пара – наноалмаз и полупроводниковая квантовая точке, то гибридная частица может передавать энергию более эффективно», -объясняет автор исследования Мин Уянг.

Данные также показывают, что одна вакансия азота проявляет квантовые физические свойства, и может вести себя как квантовый бит или кубит, при комнатной температуре, отметили исследователи. Кубиты являются функциональными единицами пока еще неуловимой квантовой вычислительной техники, которая может в один прекрасный день революционизировать обработку информации. Но почти все кубиты требуют ультранизких температур, чтобы нормально функционировать.

Кубит , который работает при комнатной температуре, будет представлять собой значительный шаг вперед, облегчая интеграцию квантовых схем в промышленные и потребительские устройства и электронику. Новые алмазные гибридные наноматериалы имеют значительные перспективы для повышения эффективности азотных вакансий при использовании в качестве кубитов, отметил Мин Уянг.

«Наша ключевая инновация в том, что теперь мы можем надежно и эффективно производить эти гибридные частицы в больших количествах», - говорят изобретатели. Кроме того, такой метод позволяет точно контролировать свойства частиц, такие как состав и общее количество неалмазных частиц. Гибридные наночастицы могут ускорить проектирование кубитов для квантовых компьютеров, ярких красителей для биомедицинской визуализации и высокочувствительных магнитных и температурных датчиков. «Новый метод создает уникальную возможность для массового производства гибридных материалов», - сказал Мэтью Доти, один из экспертов в этой области.

Хотя методика описывает алмазы с азотными замещениями, ученые указывают на то, что метод может быть распространен на другие примеси алмазов, каждая из которых открывает новые возможности. «Одним из основных преимуществ нашей технологии является то, что она может быть применена в сочетании с различными наноматериалами», - пояснил Мин Уянг.

Novostiplaneti.com