A sokoldalú nanogyémánt

hétfő, 2016, október 3
Tóth Sárával készített interjút az Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal, lezárt PostDoc OTKA pályázatával kapcsolatban.
A nanokristályos gyémánt napjaink nanotechnológiájának egyik legígéretesebb alapanyaga. Hozzá képest óriásnak tűnik az a gyémánt, amit a gyűrűnkben látunk (ha szerencsénk van) – mondja Tóth Sára, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Szilárdtestfizikai és Optikai Intézet Alkalmazott és Nemlineáris Optikai Osztályának munkatársa. – A nanoméret már-már az atomok világába vezet; a nanokristályok szabad szemmel nem is láthatók. A nanogyémánt szemcsék közönséges, szürkés porként jelennek meg, ebből senki sem akarna ékszert készíteni.

A nanokristályos gyémántot számítógépes merevlemezek védőbevonataként is használják, de az anyag kiemelkedő mechanikai, optikai és termikus tulajdonságai újabb alkalmazások előtt nyithatják meg a kaput. Intenzív fejlesztések folynak például az elektronikai iparban, a kvantumtechnológiában és a nanoméretű képalkotásban is. Rendkívüli előnyt jelent, hogy a gyémánt kémiailag ellenálló, bio- és hemokompatibilis anyag, ezért a fluoreszcens nanogyémánt alkalmazása optikai jelölésre a biológiában, a gyógyászatban és a biológiához kapcsolódó más területeken a nanofizika egyik vezető kutatási iránya.

Posztdoktori kutatásaim – Intenzíven lumineszkáló színcentrumok létrehozása nanokristályos gyémántban – a fényt kibocsátó nanogyémánthoz kapcsolódtak. A gyémánt rendkívüli keménységét annak köszönheti, hogy a kristályrácsában található szénatomok erős, kovalens kötéssel kapcsolódnak össze. Munkám során optikailag aktív hibahelyeket, ún. színcentrumokat hozok létre úgy, hogy különböző szennyező atomokat juttatok be a nanogyémánt kristályrácsába. Ha a létrehozott színcentrumot adott monokromatikus fénnyel (lézerrel) világítom meg (gerjesztem), akkor másik hullámhosszú fényt bocsát ki, ami általában nagyobb hullámhosszú, azaz kisebb energiájú, mint a gerjesztés. Ezt a fénykibocsátási folyamatot nevezzük fotolumineszcenciának.

A cikk folytatása az NKFIH oldalán található: nkfih.gov.hu

hírkategória: