Патенты автора Бабунц Роман Андреевич (RU)

Использование: для определения расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют воздействие на образец кристалла алмаза сфокусированным лазерным излучением, возбуждающим в рабочем объеме образца фотолюминесценцию (ФЛ), по которой регистрируют сигнал оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР), и перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем, модулированным низкой частотой, выполняют измерение интенсивности ФЛ NV дефекта в рабочем объеме кристалла алмаза при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля, осуществляют определение отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля и определяют расстояние между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза с использованием ранее построенной градуировочной зависимости расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза от отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта, при этом для построения вышеупомянутой градуировочной зависимости измеряют интенсивность ФЛ NV дефекта в рабочем объеме контрольных образцов кристалла алмаза с известной концентрацией замещающего азота N, для каждого контрольного образца определяют отношение интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта при различной частоте перестраиваемого радиочастотного электромагнитного поля, снимают первую градировочную кривую зависимости отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта от концентрации замещающего азота N и строят градуировочную кривую зависимости расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмаза от отношения интенсивности боковой линии ОДМР, обусловленной взаимодействием NV дефекта с замещающим азотом N в кристалле алмаза, к интенсивности центральной линии ОДМР NV дефекта путем пересчета концентраций замещающего азота N в расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N по определенному соотношению. Технический результат: упрощение способа определения расстояния между NV дефектом и замещающим азотом N в кристалле алмазе. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для создания высокочастотного спектрометра электронного парамагнитного резонанса. Сущность изобретения заключается в том, что высокочастотный спектрометр электронного парамагнитного резонанса включает микроволновый блок, криогенную систему, сверхпроводящий электромагнит, блок управления сверхпроводящим электромагнитом, микроволновую вставку для образца из немагнитного материала, систему регистрации и компьютер, при этом сверхпроводящий электромагнит и микроволновая вставка для образца расположены внутри криогенной системы, а выход микроволнового блока соединен с первым входом системы регистрации, вход/выход микроволнового блока соединен через переходник с входом/выходом микроволновой вставки для образца, вход/выход системы регистрации соединен с первым входом/выходом компьютера, выход блока управления сверхпроводящим электромагнитом соединен со сверхпроводящим электромагнитом, вход блока управления сверхпроводящим электромагнитом соединен с выходом компьютера, вход/выход криогенной системы соединен со вторым входом/выходом компьютера, микроволновая вставка для образца выполнена с возможностью вращения вокруг продольной оси в виде волновода круглого сечения диаметром 3-5 мм, закрытого на торце поперечной сплошной перегородкой. Технический результат: обеспечение возможности упрощения его конструкции при сохранении чувствительности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для создания высокочастотного спектрометра электронного парамагнитного резонанса. Сущность изобретения заключается в том, что высокочастотный спектрометр электронного парамагнитного резонанса включает микроволновый блок, содержащий управляемый напряжением высокочастотный генератор, циркулятор и детектор микроволнового сигнала, генератор низкой частоты, криогенную систему, сверхпроводящий электромагнит, систему транспортировки микроволновой мощности на образец, блок управления сверхпроводящим электромагнитом, систему регистрации и компьютер, при этом сверхпроводящий электромагнит и система транспортировки микроволновой мощности на образец расположены внутри криогенной системы, выход управляемого напряжением высокочастотного генератора соединен с входом циркулятора, выход циркулятора соединен с входом детектора микроволнового сигнала, выход детектора микроволнового сигнала соединен с первым входом системы регистрации, вход/выход циркулятора соединен через переходник с входом/выходом системы транспортировки микроволновой мощности на образец, вход/выход системы регистрации соединен с входом/выходом компьютера, выход блока управления сверхпроводящим электромагнитом соединен со сверхпроводящим электромагнитом, вход блока управления сверхпроводящим электромагнитом соединен с выходом компьютера, первый выход генератора низкой частоты соединен со вторым входом системы регистрации, а второй выход генератора низкой частоты соединен с входом высокочастотного управляемого напряжением генератора, при этом система транспортировки микроволновой мощности на образец выполнена в виде волновода, закрытого на торце поперечной сплошной перегородкой. Технический результат: обеспечение возможности повышения чувствительности спектрометра. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа измерения магнитного поля. Способ включает воздействие на кристалл карбида кремния, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, сфокусированным лазерным излучением, перестраиваемым по частоте радиочастотным электромагнитным полем и постоянным радиочастотным электромагнитным полем. Одно из радиочастотных полей модулировано низкой частотой. При этом измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров на разных частотах перестраиваемого радиочастотного поля при различных величинах внешнего магнитного поля. По значениям частот точки перегиба кривых изменения интенсивности люминесценции, соответствующих различной величине внешнего постоянного магнитного поля, строят градуировочную зависимость величины магнитного поля от частоты точки перегиба. Затем производят измерения для исследуемого образца и определяют частоту точки перегиба кривой изменения интенсивности люминесценции вблизи частоты постоянного радиочастотного поля. Величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом, определяют по частоте точки перегиба на градуировочной зависимости. Технический результат заключается в увеличении чувствительности и точности определения магнитных полей. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано в области разработки материалов на основе карбида кремния для магнитометрии, квантовой оптики, биомедицины, а также в информационных технологиях, основанных на квантовых свойствах спинов и одиночных фотонов. Оптический магнитометр содержит активный материал в виде кристалла карбида кремния, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, устройство подачи высокочастотной (ВЧ) мощности, лазер, излучающий в ближней инфракрасной области, электромагнит, объектив, полупрозрачное зеркало, фильтр, фотоприемник, синхронный детектор, низкочастотный (НЧ) генератор, высокочастотный (ВЧ) генератор постоянной частоты, высокочастотный (ВЧ) генератор переменной частоты, источник постоянного тока и блок управления. Технический результат – повышение чувствительности оптического магнитометра. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано в области разработки материалов на основе карбида кремния для магнитометрии, квантовой оптики, биомедицины, а также в информационных технологиях, основанных на квантовых свойствах спинов и одиночных фотонов. Оптический магнитометр содержит активный материал в виде кристалла карбида кремния, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, устройство подачи высокочастотной (ВЧ) мощности, лазер, излучающий в ближней инфракрасной области, электромагнит, объектив, полупрозрачное зеркало, фильтр, фотоприемник, синхронный детектор, низкочастотный (НЧ) генератор, высокочастотный (ВЧ) генератор переменной частоты, высокочастотный (ВЧ) генератор постоянной частоты, источник постоянного тока и блок управления. Технический результат – повышение чувствительности оптического магнитометра. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано в области измерения локальных слабых температурных полей с микро- и наноразмерным разрешением в микроэлектронике, биотехнологиях и др. Предложен способ измерения температуры, включающий предварительное построение экспериментальной градуировочной кривой зависимости величины магнитного поля в точке кросс-релаксации (КР) уровней энергии спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2 и спиновых центров с триплетным спиновым состоянием S=1, содержащихся в кристалле карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, от температуры. Построение экспериментальной градуировочной кривой осуществляют путем воздействия на упомянутый кристалл карбида кремния сфокусированным лазерным излучением, различным по величине постоянным магнитным полем, переменным магнитным полем низкой частоты. При этом при каждой температуре измеряют интенсивность фотолюминесценции (ФЛ) спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2. В области изменения интенсивности ФЛ снимают кривую зависимости изменения интенсивности ФЛ от величины постоянного магнитного поля и находят величину магнитного поля, соответствующую каждой температуре, по точке перегиба сигнала в виде производной, соответствующей КР уровней энергии упомянутых спиновых центров в магнитном поле. Затем помещают на поверхность упомянутого кристалла карбида кремния исследуемый образец. Измеряют интенсивность ФЛ спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2 при различной величине постоянного магнитного поля. В области изменения интенсивности ФЛ снимают кривую зависимости изменения интенсивности ФЛ от величины постоянного магнитного поля. Определяют по точке КР уровней энергии спиновых центров величину магнитного поля, по которой с помощью экспериментальной градуировочной кривой определяют температуру в точке поверхности исследуемого образца, соответствующей точке фокуса лазерного излучения. Технический результат - повышение чувствительности измерений температуры. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для исследованиях конденсированных материалов и наноструктур методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в различных областях науки. Сущность изобретения заключается в том, что спектрометр ЭПР содержит генератор (1) фиксированной частоты, генератор (2), первый делитель (3) мощности, второй делитель (4) мощности, переключатель (5) каналов, первый смеситель (6), второй смеситель (7), низкочастотный усилитель (8), осциллограф (9), циркулятор (10), первый усилитель (11) низкочастотной мощности, первый умножитель (12) частоты, резонатор (13), магнитная система (14), выходной усилитель (15) постоянного тока, систему (16) регистрации, компьютер (17), первую линию (19) задержки, квадратурный детектор (20), вторую линию (21) задержки, второй усилитель (22) низкочастотной мощности, второй умножитель (23) частоты, фильтр (24), усилитель (25) высокочастотной мощности и аттенюатор (26). Технический результат: обеспечение возможности создания спектрометра ЭПР, имеющего повышенную чувствительность и улучшенное спектральное разрешение. 4 ил.

Использование: для регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса. Сущность изобретения заключается в том, что спектрометр ЭПР содержит генератор фиксированной частоты, генератор переменной частоты, первый делитель мощности, второй делитель мощности, переключатель каналов, первый смеситель, второй смеситель, низкочастотный усилитель, осциллограф, циркулятор, первый усилитель низкочастотной мощности, первый умножитель частоты, резонатор, магнитную систему, выходной усилитель постоянного тока, систему регистрации, компьютер, первую линию задержки, квадратурный детектор, вторую линии задержки, второй усилитель низкочастотной мощности, второй умножитель частоты, фильтр, усилитель высокочастотной мощности и аттенюатор, первый ключ, второй ключ и формирователь импульсов. Технический результат: обеспечение возможности создания спектрометра ЭПР, имеющего повышенную чувствительность и улучшенное спектральное разрешение. 4 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа измерения температуры. Способ включает в себя предварительное построение экспериментальной градуировочной кривой зависимости от температуры величины магнитного поля в точке антипересечения уровней (АПУ) энергии спиновых центров с возбужденным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2, содержащихся в кристалле карбида кремния. Затем на поверхность кристалла помещают исследуемый образец и измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров с возбужденным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2 при различной величине постоянного магнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от величины постоянного магнитного поля и определяют по точке АПУ энергии спиновых центров величину магнитного поля. По найденной величине магнитного поля с помощью градуировочной кривой определяют температуру в точке поверхности исследуемого образца, соответствующей точке фокуса лазерного излучения. Технический результат заключается в упрощении способа и повышении точности измерений. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области оптических измерений и касается оптического квантового термометра. Термометр включает в себя генератор низкой частоты (НЧ), конденсатор, катушку электромагнита, помещенный в катушку активный материал в виде кристалла карбида кремния, содержащий по меньшей мере один спиновый центр на основе вакансии кремния с возбужденным квадруплетным спиновым состоянием S=3/2, источник постоянного тока, синхронный детектор, блок управления, лазер и фотоприемник. Лазер излучает в ближней инфракрасной области и оптически связан с активным материалом через полупрозрачное зеркало, зеркало и объектив. Фотоприемник оптически соединен с активным материалом через объектив, зеркало, полупрозрачное зеркало и светофильтр. Генератор НЧ через конденсатор соединен с катушкой электромагнита, к которой подключен также выход источника постоянного тока. Технический результат заключается в упрощении устройства и обеспечении возможности работы в полосе прозрачности биологических объектов без использования излучения сверхвысокой частоты. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области измерения магнитных полей и касается оптического магнитометра. Магнитометр включает генератор низкой частоты, конденсатор, по меньшей мере одну катушку электромагнита, активный материал виде кристалла карбида кремния, содержащий по меньшей мере один спиновый центр на основе вакансия кремния с основным квадрупольным состоянием, помещенный внутрь катушки, источник постоянного тока, синхронный детектор, блок управления, оптическую систему из полупрозрачного зеркала, зеркала, светофильтра, линзы и объектива, лазер, излучающий в ближней инфракрасной области, и фотоприемник. Технический результат заключается в упрощении устройства и обеспечении возможности работы в полосе прозрачности биологических объектов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам измерения магнитного поля и включает воздействие на кристалл карбида кремния гексагонального или ромбического политипа, содержащего спиновые центры с основным квадруплетным спиновым состоянием, вдоль его кристаллографической оси с симметрии сфокусированным лазерным излучением, переменным магнитным полем низкой частоты и постоянным магнитным полем. При этом измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием при различной величине постоянного магнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают первую кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от величины постоянного магнитного поля и градуируют первую кривую по известному значению величины магнитного поля в точке перегиба первой кривой. Затем помещают на поверхность упомянутого кристалла карбида кремния исследуемый образец и измеряют интенсивность люминесценции спиновых центров с основным квадруплетным спиновым состоянием при различной величине постоянного магнитного поля. В области изменения интенсивности люминесценции снимают вторую кривую зависимости изменения интенсивности люминесценции от величины постоянного магнитного поля и определяют величину магнитного поля, создаваемого исследуемым образцом в точке фокуса лазерного излучения, по величине горизонтального сдвига второй кривой относительно первой кривой. Технический результат изобретения заключается в увеличении точности измерений, а также в устранении нагрева исследуемого объекта. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нанотехнологиям материалов. Способ получения кристаллических алмазных частиц включает пропитку порошка наноалмазов, полученных детонационным синтезом, предельным ациклическим углеводородом или одноосновным спиртом в концентрации от 22 мас. % до 58 мас. %, выдержку полученного состава при статическом давлении 5-8 ГПа и температуре 1300-1800°C в течение 10-60 секунд. Изобретение позволяет непосредственно получать алмазные частицы размером 50-500 нм, тем самым исключая необходимость дополнительного их измельчения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано в области разработки материалов на основе алмаза для магнитометрии, квантовой оптики, биомедицины, а также в информационных технологиях, основанных на квантовых свойствах спинов и одиночных фотонов. Способ определения ориентации NV дефектов в кристалле алмаза включает помещение образца кристалла алмаза во внешнее магнитное поле, воздействие на образец микроволновым излучением, облучение рабочего объема образца сфокусированным лазерным излучением, возбуждающим в рабочем объеме образца фотолюминесценцию, по которой регистрируют сигнал оптически детектируемого магнитного резонанса (ОДМР), который создают путем развертки частоты микроволнового излучения и модуляции внешнего магнитного поля. Измеряют спектры ОДМР NV дефекта в кристалле алмаза при разных ориентациях кристалла алмаза относительного внешнего магнитного поля. Сравнивают полученные зависимости линий ОДМР с рассчитанными положениями линий NV дефекта в кристалле алмаза в магнитном поле. Затем определяют ориентацию NV дефекта по величине отклонения положения линий NV дефекта от рассчитанных положений линий. Способ является простым по выполнению и не требует использования сложного устройства. 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к квантовой электронике. Активный материал для мазера с оптической накачкой содержит кристалл карбида кремния, содержащего парамагнитные вакансионные дефекты. Мазер с оптической накачкой включает генератор (1) сверхвысокой частоты (СВЧ), циркулятор (2), магнит (3), между полюсами которого размещен резонатор (4) со светопрозрачным окном (5), активный материал (6) в виде кристалла карбида кремния, содержащего парамагнитные вакансионные дефекты, помещенный внутри резонатора (4), и источник (7) импульсного или непрерывного света, оптически связанный через светопрозрачное окно (5) резонатора (4) с активным материалом (6). Технический результат заключается в обеспечении возможности работы мазера при комнатной температуре. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в области разработки материалов на основе алмаза для магнитометрии, квантовой оптики и биомедицины. Способ определения угла разориентированности кристаллитов алмаза в композите алмаза включает помещение композита алмаза в резонатор спектрометра электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), измерение спектров ЭПР азотно-вакансионного NV-дефекта в композите алмаза при разных ориентациях композита алмаза относительного внешнего магнитного поля, сравнение полученных зависимостей линий ЭПР с рассчитанными положениями линий ЭПР NV-дефекта в монокристалле алмаза в магнитном поле, определяемыми расчетным путем. Затем по увеличению ширины линии ЭПР в композите алмаза по сравнению с шириной линии ЭПР в монокристалле алмаза определяют угол разориентированности кристаллитов алмаза. Изобретение обеспечивает более высокую точность измерений. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике спектроскопии магнитного резонанса, а именно оптического детектирования магнитного резонанса (ОДМР), включающего оптическое детектирование электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), и может найти применение при исследованиях конденсированных материалов и наноструктур методом ОДМР в физике, химии, биологии и др

Изобретение относится к технике спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может найти применение при исследованиях конденсированных материалов и наноструктур методом ЭПР в физике, химии, биологии и др

Изобретение относится к технике спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)

Изобретение относится к технике спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) при исследованиях наноструктур методом ЭПР

Изобретение относится к технике спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), может использоваться при изготовлении и настройке спектрометров ЭПР 3 мм диапазона, а также для контрольно-проверочных работ на спектрометрах 3 мм диапазона во время их эксплуатации

 


© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности
Наверх