\nОсобенности проявления размерных эффектов и радиационного разупорядочивания в оптических свойствах алмаза. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Хомич Андрей Александрович

• Хомич Андрей Александрович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Хомич Андрей Александрович

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Структура, свойства и методы синтеза алмаза

1.1.1. Фазовая диаграмма углерода

1.1.2. Структура и физико-химические свойства алмаза

1.1.3. Методы синтеза алмаза

1.1.3.1. Синтез алмаза при высоких давлениях

1.1.3.2. Химическое осаждение алмаза из газовой фазы

1.1.3.3. Наноалмазы. Методы получения и очистки наноалмазов

1.2. Основные примеси и дефекты в алмазе

1.2.1. Классификация алмазов

1.2.1.1. Алмазы типа I

1.2.1.2. Алмазы типа II

1.2.2. Дефектные и примесно-дефектные центры в алмазе

1.2.3. Роль и поведение водорода в объеме алмазе. Водородсодержащие дефекты

1.3. Фононы в алмазах и наноалмазах

1.3.1. Оптические и акустические фононы в кристаллах алмаза

1.3.2. Эффект пространственного ограничения волновой функции фононов в наноразмерных материалах

1.3.3. Модель Рихтера для описания эффекта пространственного ограничения фононов в наноразмерных материалах

1.3.4. Эффект пространственного ограничения фононов в наноалмазах и нанокристаллических АП

Глава 2. Спектры КР радиационно-поврежденных алмазов

2.1. Методика комбинационного рассеяния

2.2. Спектры КР облученных нейтронами неотожженных алмазов

2.2.1. Параметры облученных нейтронами алмазов

2.2.2. Спектры КР и ФЛ облученных нейтронами алмазов

2.2.3. Сопоставление спектров КР облученных нейтронами алмазов с литературными данными

2.3. Влияния лазерного отжига на спектры КР облученных нейтронами алмазов

2.3.1. Применение лазерного отжига для модифицирования материалов

2.3.2. Влияние лазерного отжига на спектры КР аморфного кремния

2.3.3. Лазерный отжиг облученных нейтронами алмазов

2.4. Влияние термического отжига на спектры КР облученных нейтронами алмазов

2.5. Профиль спектров КР при высокоэнергетической имплантации тяжелыми ионами

2.6. Оптические свойства природных алмазов, имплантированных ионами гелия с распределенной дозой

2.7. О проявлении пространственного ограничения фононов в спектрах алмаза

2.7.1. Спектры КР кристаллов и аморфизированных материалов

2.7.2. Сопоставление спектров КРрадиацонно-поврежденных алмазов с фононной плотностью состояний

2.7.3. О природе низкочастотной полосы в спектрах КР радиационно-поврежденного алмаза

2.7.4. Связь оптических и теплофизических свойств облученных нейтронами алмазов

2.8. Исследование радиационных дефектов в природных и CVD алмазах методом КР спектроскопии

2.8.1. Полосы радиационных дефектов в спектрах КР ионно-имплантированных алмазов

2.8.2. О природе узких полос в спектрах КР ионно-имплантированных алмазов

2.8.3. Наблюдение тонкой структуры полосы «1630 см-1» в спектрах КРрадиационно-поврежденных алмазов

2.9. О структуре спектра КР облученных нейтронами алмазов после высокотемпературных отжигов

Глава 3. Спектры КР и фотолюминесценции наноалмазов различного происхождения

3.1. Спектры КР наноалмазов детонационного синтеза

3.1.1. Влияние отжигов на воздухе и в вакууме на спектры КР УДА

3.1.2. Проявление эффекта пространственного ограничения фононов в спектрах КР УДА

3.1.3. О природе полосы «1630 см-1» в спектрах КР УДА

3.1.4. Поверхностная графитизация озонированного УДА

3.2. Исследование состояний NV центров в УДА алмазах различного происхождения

3.2.1. Основные технологии изготовления НА методами динамического синтеза

3.2.2. Влияние технологии изготовления НА детонационного синтеза на их спектры КР

3.2.3. Исследование оптически активных NV центров в НА детонационного синтеза

3.2.4. О возможности формирования NV центров в НА детонационного синтеза

3.3. Исследование природы широкополосной фотолюминесценция в HPHT наноалмазах

3.3.1. Исследование влияния средних размеров наноалмазов на спектры КР и ФЛ

3.3.2. О природе широкополосного сигнала в спектрах ФЛ наноалмазов НРНТ синтеза

4

Глава 4. Спектры фотолюминесценции радиационно-поврежденных алмазов

4.1. Исследования профиля фотолюминесценции вдоль косого шлифа в природных алмазах, имплантированных высокоэнергетическими ионами

4.2. Новые полосы в спектрах ФЛ радиационно-поврежденных алмазов

4.2.1. Обнаружение и исследование полосы «580 нм» в спектрах ФЛ алмаза

4.2.2. К вопросу о номенкулатуре радиационно-индуцированных центров в алмазах

4.2.3. Спектральная и температурная зависимости центра Н19

4.3. Спектры ФЛ СУВ алмазов, имплантированных ионами дейтерия

4.3.1. Изменения спектров ФЛ CVD алмаза в зависимости от дозы имплантированных ионов дейтерия

4.3.2. О природе полос ФЛ в диапазоне 720-790 нм в спектрах имплантированных ионами дейтерия CVD алмазов

Глава 5. Инфракрасная спектроскопия облученных нейтронами алмазов

5.1. Основные особенности в спектрах ИК поглощения облученных нейтронами алмазов

5.1.1. Литературные данные по ИК спектроскопии облученных нейтронами алмазов

5.1.2. Влияние отжига на спектры ИК поглощения облученного нейтронами CVD алмаза

5.1.3. О природе высокочастотной полосы в ИК спектрах радиационно-поврежденных алмазов

5.2. Влияние облучения нейтронами и последующего отжига на спектры однофононного поглощения алмаза

5.3. Влияние радиационного повреждения на спектры двухфононного поглощения алмаза

5.3.1. Факторы, влияющие на двухфононное поглощение в алмазах

5.3.2. Методика выделения полосы двухфононного поглощения в ИК спектрах радиацонно-поврежденных алмазов

5.3.3. Влияние отжига на двухфононное поглощения в нейтронно-облученных алмазах

5.4. Проявление точечных дефектов в ИК спектрах облученных нейтронами алмазов

5.4.1. Влияние отжигов при 200-550 °С на локальные колебания в ИК спектрах CVD алмазов, облученных нейтронами с флюенсами до 3*1018 см-2

5.4.2. Трансформации при отжигах полос локальных колебаний в ИК спектрах CVD алмаза, облученного нейтронами с флюенсом 2*1019 см-2

5.5. Влияние нейтронного облучение на состояние водорода в СУВ алмазных пленках

5.5.1. Влияние высокотемпературных отжигов на форму и амплитуду полос валентных колебаний СНх-групп облученного нейтронами алмаза

5.5.2. О природе повышения термостабильности облученных нейтронами CVD алмазов

Заключение

Список литературы

Введение

Алмаз занимает исключительное положение в современной цивилизации, являясь и драгоценным камнем, и сверхтвердым кристаллом, и эталонным полупроводником для электроники, прежде всего - высокотемпературной, мощной и радиационно-стойкой. В настоящее время стало возможным получение поликристаллического CVD (chemical vapor deposited) алмаза в виде пластин площадью десятки кв. см и толщиной от долей микрометра до нескольких миллиметров на кремниевых подложках и гомоэпитаксиальное получение крупных монокристаллических CVD алмазов, которые по примесному составу и структурному совершенству превосходят самые лучшие природные кристаллы [1]. CVD алмаз представляет фундаментальный и практический интерес как материал для использования в оптоэлектронике, СВЧ электронике, в полевых электронных эмиттерах, а также для изготовления сенсоров, работающих в агрессивных средах, при повышенных рабочих температурах и уровнях радиации [1-2]. В последнее время большой интерес вызывает создание и исследование однофотонных эмиттеров на основе фотоактивных центров (центров окраски) в алмазе. Ряд центров окраски в алмазе обладают высокими яркостью, квантовой эффективностью и стабильностью при комнатной температуре, короткими излучательными временами жизни и узкими линиями, что открывают перспективы для создания алмазных однофотонных эмиттеров для квантовых оптических исследований, обработки информации, криптографии и наноразмерной магнитометрии [3-5].

Алмаз превосходит кремний по радиационной стойкости на 1.5-2 порядка для разных видов ядерных излучений, что объясняется рекордно высокой энергией межатомных связей, отсутствием ионности связей и ничтожной ролью подпороговых процессов дефектообразования, а одним из наиболее эффективных методов модификации свойств алмаза является ионная имплантация. Так ионная имплантация и высокотемпературный отжиг - стандартная процедура для формирования в алмазе центров окраски в широком спектральном диапазоне [5]. Однако, и у радиационной стойкости алмаза есть предел. Радиационное разупорядочение приводит к окраске и потемнению алмаза, снижению теплопроводности и появлению проводимости, а при повышении некоторого уровня - к графитизации материала. До сих пор остается неясной картина повреждения алмаза при высоких, но допороговых уровнях облучения.

Размерный эффект, связанный с пространственным ограничением волновой функции фо-нонов, хорошо изучен в кремниевых наноструктурах, где спектроскопия КР успешно используется для определения степени разупорядочения нанокристаллических и аморфных пленок. Впервые модель расчета низкочастотного сдвига и ассиметричной формы КР полосы кремния, исходя из размера Si кристаллита, была предложена Рихтером [6]. Однако, в случае нанораз-мерного либо разупорядоченного алмаза исследователи часто сталкиваются со значительными отклонениями от предложенной Рихтером модели, что связано с появлением конкурирующих с

пространственным ограничением фононов факторов, влияющих на положение и форму алмазной полосы в спектрах КР [1]. Наличие высоких механических напряжений, особенности фо-нонного спектра алмаза, неоднородность по глубине повреждения кристаллов при ионной имплантации, дисперсия размеров наноалмазов и областей радиационного повреждения (РП), поверхностные эффекты, а также способность углерода существовать в нескольких аллотропных состояниях существенно затрудняют исследование размерных эффектов в алмазах.

Комбинационное рассеяние света (КР) за счет высокой селективности к степени гибридизации в сочетании с фотолюминесценцией (ФЛ) и ИК поглощением является традиционным методом исследования для углеродных материалов. По поведению спектров КР, ФЛ и ИК поглощения можно судить о фазовых переходах, о дефектной структуре материала, упругих напряжениях, а также о проявлениях пространственного ограничения фононов. В целом актуальность выбранной темы диссертации обусловлена интересом научного сообщества к оптическим свойствам низкоразмерных и разупорядоченных материалов с алмазной решеткой, к проблеме регенерации радиационно-поврежденного (РП) алмаза, а также к инженерии центров окраски в алмазах.

Цель диссертационной работы

Целью работы являлось установить закономерности изменения оптических свойств алмаза при его допороговом радиационном повреждении и при последующих термических и лазерных отжигах, а также при уменьшении эффективных размеров алмазных кристаллитов.

В диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

1. Выявление и объяснение изменений в спектрах КР природных и синтетических алмазов, облученных нейтронами и имплантированных тяжелыми ионами.

2. Изучение влияния размеров синтетических наноалмазов на структуру их фононного спектра в КР, интенсивность люминесценции NV центров и широкополосную люминесценцию. Установление источника широкополосной люминесценции наноалмазов.

3. Обнаружение новых оптически-активных дефектов в спектрах люминесценции природных и CVD алмазов при имплантации их различными ионами.

4. Изучение влияния нейтронного облучения на структуру фононного спектра природных и CVD алмазов в ИК поглощении

Объекты и методы исследования

1. Осажденные из газовой фазы (CVD) поликристаллические алмазы (концентрацией азота замещения ~10 ppm и < 1 ppm), природные алмазы типа 1а, Iab и IIa, облученные быстрыми ре-

акторными нейтронами или имплантированные ионами водорода, дейтерия, гелия, никеля, ксенона и криптона, отожженные в вакууме при 100-1700 °С.

2. Детонационные наноалмазы высокой очистки, дробленые наноалмазы, синтезированные при высоком давлении и высокой температуре (НРНТ методом), отожженные на воздухе при 80550 °С и в вакууме при 700-1200 °С.

3. Спектроскопия КР совместно с конфокальной фотолюминесценцией и ИК-Фурье спектроскопией.

Положения, выносимые на защиту

1. В радиационно-разупорядоченных алмазах проявляется эффект пространственного ограничения фононов. В спектрах КР таких алмазов появляется набор полос, связанных с максимумами плотности фононных состояний алмаза.

2. В радиационно-разупорядоченных алмазах происходит сдвиг спектров двухфононного ИК поглощения в длинноволновую часть спектра, величина которого зависит от степени повреждения материала.

3. Эффективное образование центров в детонационных наноалмазах происходит при размерах синтезируемых алмазных частиц более 20 нм.

4. Широкополосная люминесценция в НРНТ наноалмазах связана с графитовыми наноструктурами на их поверхности.

5. Облучение быстрыми нейтронами существенно (на ~200 °С) повышает термостабильность СУВ алмазных пленок.

Научная новизна

1. В спектрах КР радиационно-поврежденного алмаза обнаружен ряд полос в диапазоне от 500 до 1250 см-1, интенсивность которых возрастает с увеличением концентрации радиационных дефектов, а их положение совпадает с максимумами плотности фононных состояний. Установлена взаимосвязь проявления фононных мод в спектрах КР с размерами областей локализации фононов. Выделен и исследован спектр КР аморфного алмаза.

2. Установлена зависимость спектров двухфононного ИК поглощения алмазов с уровнем их радиационного повреждения. При увеличении радиационного повреждения известные полосы ИК поглощения алмаза уширяются и смещаются в низкочастотную область на ~ 20 см-1.

3. Обнаружен новый центр окраски с бесфононной линией на 580 нм, проявляющийся в радиа-ционно-разупорядоченных алмазах после высокотемпературного отжига.

4. Обнаружен нелинейный рост интенсивности широкополосной люминесценции HPHT наноалмазов при уменьшении их размеров. Установлена связь широкополосной люминесценции с графитовыми наноструктурами на поверхности наноалмазов.

Практическая значимость

1. Полученные в работе экспериментальные данные могут быть использованы при проведении модельных расчетов структуры и электронных свойств сложных радиационных дефектов в алмазе.

2. Найденные закономерности трансформации спектров КР, ФЛ и ИК поглощения радиационно-разупорядоченного алмаза могут быть распространены на другие классы полупроводниковых материалов.

3. Детонационный наноалмаз с высоким содержанием центров окраски может стать материальной платформой для создания источников одиночных фотонов для квантовой информатики. Благодаря низкой стоимости получения он может составить конкуренцию существующим материалам, используемым в качестве однофотонных эмиттеров.

4. Экспоненциальный характер возрастания интенсивности люминесценции центров Н19 может при отжиге быть использован для измерения температуры в местах, недоступных для обычных методов контроля.

Достоверность

Достоверность результатов диссертации обеспечивается использованием современных методов исследования, анализом литературных экспериментальных и расчетных данных, непротиворечивостью полученных результатов и выводов, воспроизведением основных закономерностей в трансформации оптических спектров на алмазах с различным исходным дефектно-примесным составом и подвергнутым ионной имплантации легкими и тяжелыми ионами или нейтронному облучению в широком диапазоне флюенсов, а также сопоставлением полученных в ходе выполнения настоящей работы результатов с данными других исследователей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «\nОсобенности проявления размерных эффектов и радиационного разупорядочивания в оптических свойствах алмаза.»

Апробация работы

Основные результаты были доложены на следующих международных конференциях: VII Международной конференции по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе (Нижний Новгород, 2010 г.), VIII и IX Международных конференциях «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (Санкт-Петербург, 2012 и 2014 г.), 9-ой и 10-ой Международных научных

конференциях «Взаимодействие излучения с твердым телом» (Минск, Беларусь, 2011 и 2013 г.), Третьей международной научно-практическая конференции «Оптика неоднородных сред» (Могилев, Беларусь, 2011 г.), XIII, XIV и XV Международных научно-практических конференциях «Современные информационные и электронные технологии (Одесса, 2012, 2013 и 2014 г.), IV Всероссийской конференции «Физические и физико-химические основы ионной имплантации» (Новосибирск, 2012 г.), 4rd International Conference "Radiation interaction with materials and its use in technologies 2012" (Каунас, Литва, 2012), 8-ой Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» (Троицк, 2012 г.), XIV International Conference on the Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems (Ивано-Франковск, Украина, 2013), 11-ой международной конференции «Современные углеродные наноструктуры» (Санкт-Петербург, 2013 г.), IV Международной научной конференции «Нано-структурные материалы-2014: Беларусь-Россия-Украина» (НАН0-2014), (Минск, 2014 г.).

Диссертационная работа выполнена при поддержке Программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (грант 14.132.21.1692), гранта Президента РФ 3076.2012.2, гранта ведущей научной школы (НШ-3076.2012.2) и грантов РФФИ (10-03-91752, 11-02-01432, 11-03-01247, 14-03-00936, 14-02-00597 и 14-02-31739_мол).

Публикации по теме диссертации

Основные результаты опубликованы в 31 работе: из них 10 - статьи [8-17], опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, отмеченных Высшей аттестационной комиссией, 10 статей в трудах конференций [18-27] и 11 - тезисы российских и международных конференций [28-38].

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения и 5 глав. Ее объем составляет 184 страницы, включая 117 рисунков, 10 таблиц и список литературы из 297 наименований.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Структура, свойства и методы синтеза алмаза

1.1.1. Фазовая диаграмма углерода

Углерод, благодаря своей способности образовывать химические связи различного типа, позволяет получить такое множество кристаллографических модификаций с различными электронными структурами и физико-химическими свойствами, что никакой другой элемент Периодической системы не может с ним сравниться. Электронная подсистема кооперированной системы атомов углерода характеризуется множеством метастабильных состояний, при этом возможны переходы из одного состояния в другое (эффекты переключения) даже при одной и той же конфигурации ядер.

Электронные орбитали атомов углерода могут обладать различной геометрией, определяемой степенью гибридизации при смешивании s- и р- орбиталей. Этим объясняется многообразие химических соединений углерода [39-41]. При смешении одной s- и трех р-орбиталей получаются sp3-гибридизованные атомы в форме тетраэдра, образующие кристаллическую решетку алмаза и лонсдейлита. При sp2- гибридизации образуются такие материалы, как графит и графен. sp-гибридизованные атомы углерода образуют единственную модификацию - карбин, представляющий собой одномерные цепочки или циклические структуры из атомов углерода [42]. Каждая из аллотропных форм углерода, в свою очередь, имеет свои полиморфные структуры и политипы. Алмаз существует в виде кубической и гексагональной (лонсдейлит [43]) фазы, а также гексагональных политипов. Графит существует в виде гексагональной и ромбоэдрической форм, отличающихся типом чередования углеродных слоев, а также политипов 6R, 10Н и 12Н, а гексагональный карбин [44] описан в виде политипов а-карбина, Р-карбина и чао-ита [45]. Широко распространены материалы, в которых присутствуют как sp3-, так и sp2-гиб-ридизованные атомы углерода. К ним относятся различные переходные формы, которые, в свою очередь можно разделить на две большие группы. Первая из них включает в себя формы со смешанным ближним порядком, состоящие из более или менее случайно организованных атомов углерода различной гибридизации, такие, как аморфный, алмазоподобный и стеклообразный углерод, а также сажи, коксы и подобные им материалы. Основы синтеза таких смешанных форм даны в обзоре [46]. Существуют и промежуточные формы углерода с дробной степенью гибридизации spn - моноциклические (1< п< 2) и различные замкнуто-каркасные (2< п< 3) углеродные структуры, такие как фуллерены [47], «луковичные» структуры [48], углеродные нанотрубки [49] и другие алмазо-графитовые гибриды. Дробная степень гибридизации является следствием изогнутости и напряженности их углеродного скелета.

В 1939 году советский ученый О.И. Лейпунский с помощью аппарата термодинамики рассчитал фазовую диаграмму углерода и, в частности, определил кривую равновесия графит-ал-

маз [39], которая в дальнейшем была подтверждена экспериментально [50]. При нормальных условиях термодинамически стабильным аллотропом углерода является только гексагональный графит, остальные материалы находятся в метастабильном состоянии (рис. 1).

Temperature, К

Рис. 1. Диаграмма состояния углерода [51] и области (выделены) фазовых превращений достижимых на практике фаз высокого давления: (1) мартенситное превращение графит-лонсдейлит при статическом сжатии, (2) мартенситные превращения графит-лонсдейлит-алмаз при ударном сжатии, (3) коммерческий синтез алмаза в системах металл-углерод, (4) прямое высокотемпературное превращение графита в алмаз, пунктирными линиями показаны линии плавления метастабильного алмаза и графита.

В последние несколько лет резко возрос интерес к новым сверхтвердым метастабильным аллотропам углерода с преимущественно sp3-гибридизацией. Этот интерес обусловлен как с фундаментальной, так и с практической точки зрения. Согласно результатам моделирования, ширина запрещенной зоны вышеупомянутых аллотропов находится в диапазоне от 2 до 4.5 эВ, их плотность и твердость (по Виккерсу) всего на несколько процентов ниже, чем у алмаза.

В определенной степени работы по поиску новых аллотропов углерода были инициированы экспериментами по холодному сжатию монокристаллов графита, начатыми [52], в результате которых был получен сверхтвердый прозрачный поликристаллический полностью углеродный материал. За последние пять лет в ведущих журналах опубликованы десятки работ по моделированию структуры, механических и оптических свойств широкого класса аллотропов углерода. Несколько гипотетических структур моноклинного, орторомбического и кубического углерода были предложены для объяснения экспериментов по холодному сжатию монокристаллов графита, в частности моноклинный М-углерод, орторомбические W-, Р-, О- ,С-, С32-или S-углерод, кубический ОЦК С4-углерод, а также X-, R-, Т12-, Y-, Z- или Н- углерод [53-58].

Согласно расчетам, в спектрах КР этих аллотропов углерода за счет низкой симметрии кристаллов вместо одной полосы на 1332 см-1 может регистрироваться до 10 полос [57, 58]. Если проанализировать эти работы, то с точки зрения структуры в большинстве случаев аллотропы углерода конструируются либо за счет мутаций гексагонального алмаза, либо за счет комбинирования сегментов кубического и гексагонального алмаза. Считается, что именно чередование областей кубического и гексагонального алмаза обеспечивает рекордные механические свойства уникальные механические свойства этих гипотетических углеродных материалов. Проблема в том, что для стабилизации сверхтвердых аллотропов углерода необходимы высокие (10-20 ГПа и выше) давления, что существенно затрудняет как получение, так и их исследование. Нам на сегодняшний день известна только одна работа, в которой экспериментально наблюдались включения Р- или О-углерода [59] в монокристаллы алмаза, модифицированные ультракороткими импульсами интенсивного лазерного излучения.

1.1.2. Структура и физико-химические свойства алмаза

Алмаз имеет кубическую кристаллическую структуру с сильными ковалентными связями атомов углерода и с рекордно высокой атомной плотностью - 1.76*1023 см-3, что и предопределяет многие особенности алмаза.

Рис. 2. Элементарная ячейка кристаллической решетки алмаза.

Кристаллическая решетка алмаза является гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой Браве, с каждым узлом которой связан элементарный базис, состоящий из двух атомов с координатами (0, 0, 0) и (Н , Н, Н). Элементарная ячейка кристаллической решетки алмаза представляет собой гранецентрированный куб, в четырех секторах которого в шахматном порядке находятся атомы углерода (рис. 2). Иначе алмазную структуру можно представить как

две взаимопроникающих ГЦК решетки, смещенные друг относительно друга вдоль главной диагонали куба на четверть ее длины. Такая решетка носит название алмазной. Аналогичную структуру имеют кремний, германий, низкотемпературные модификации олова. Атомы углерода в алмазе связаны друг с другом одинарными а связями длиной 0.154 нм, ориентированными вдоль направления (111). Параметр кубической решетки алмаза при комнатной температуре равен 0.357 нм [60].

Алмаз - самый широкозонный материал среди элементов IV группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Вследствие этого беспримесный алмазы являются одними из лучших изоляторов и прозрачны практически для любых длин волн от УФ до дальнего ИК. При ширине запрещенной зоны 5.45 эВ удельное сопротивление нелегированного алмаза составляет 1013-1014 Омсм, дрейфовая подвижность электронов и дырок при комнатной температуре -4500 см2/(В с) для электронов и 3800 см2/(В с) для дырок [61]. Поле пробоя достигает 107 В/см. По твердости (81-100 ГПа) алмаз уступает только двум другим аллотропам углерода - лон-сдейлиту и фуллериту [62]. Из упомянутой тройки веществ алмаз является самым распространенным.

Алмаз отличается исключительной химической устойчивостью и инертностью к агрессивным средам, он нерастворим в плавиковой, соляной, серной и азотной кислотах. Правда, оборотная сторона высокой инертности и твердости алмаза - серьезные проблемы, связанные с его обработкой. Температура плавления алмаза составляет 3700-4000 °С при давлении 11 ГПа. На воздухе алмаз сгорает при 700-800 °С, превращаясь в СО2. В высоком вакууме поверхностная графитизация алмаза происходит при температуре 1700 °С [63].

Благодаря эффективной передаче ковалентными связями колебаний атомов алмаз обладает высочайшей теплопроводностью до 2400 Вт/(м-К), уступая только графену [64]. Это связано с его рекордно высокой температурой Дебая ТD = 1860 К, благодаря чему комнатная температура является «низкой» в отношении динамики решетки алмаза. В результате алмаз может служить «идеальной» теплоотводящей диэлектрической подложкой. Более того, в очищенном от изотопов алмазе (природные кристаллы содержат 1.1 % изотопа 13С) теплопроводность может достигать 33 Вт/смК [65].

Кроме того, алмаз радиационно-стойкий материал. Он имеет рекордно высокую скорость распространения звука (18 км/с), низкую диэлектрическую проницаемость (в = 5.7). Благодаря таким уникальным свойствам алмаз перспективен для применения в качестве теплоотводящих пластин в СВЧ-транзисторах, мощных мультичиповых модулях и линейках полупроводниковых лазеров. Алмаз может найти широкое применение и для изготовления окон мощных гиро-тронов, клистронов и СО2-лазеров, а также для изготовления МЭМС, акустоэлектронных уст-

ройств (фильтров на поверхностных акустических волнах гигагерцевого диапазона) и детекторов ионизирующего излучения.

Фундаментальным свойством алмаза является его оптическая прозрачность. В результате сильного перекрытия электронных орбиталей атомов углерода, участвующих в ковалентной связи, возникает большой энергетический зазор между занятыми связывающими и незанятыми разрыхляющими орбиталями. Это приводит к очень большой ширине запрещенной зоны, составляющей 5.47 эВ при 300 К, поэтому бездефектный алмаз эффективно поглощает электромагнитное излучение с длиной волны 227 нм или меньше [66]. Оптическое окно алмаза простирается от ближнего УФ до дальнего ИК-диапазона (рис. 3). Полосы в инфракрасной области обусловлены двух- и трехфононным поглощением. Однофононное поглощение в беспримесных и бездефектных алмазах отсутствует, поскольку в алмазе, как в кремнии и германии, оно запрещено правилами отбора.

1 10

Wavelength (цгп)

Рис. 3. Спектр пропускания алмазного окна толщиной 1 мм («Тип Ша», Element 6, содержание примесей ниже 1015 см-3 [67]. Пунктиром показаны Френелевские потери на отражение. Полосы поглощения в диапазоне 2.5-8 мкм обусловлены трех- и двухфононным поглощением.

Алмаз имеет сравнительно высокий показатель преломления. Дисперсия показателя преломления алмаза описывается соотношением [66]

n(hv) = 2.377 + 0.0086(hv)2 + 47 Х10 ' (hv)'

(1)

1 - 0.0155(М02' где - энергия кванта в эВ.

Благодаря большому показателю преломления, наряду с высокой прозрачностью и достаточной дисперсией алмаз является одним из самых дорогих драгоценных камней.

На поверхности алмаза отсутствует слой окисла, поскольку СО2 является газом при нормальных условиях. При этом сама поверхность алмаза демонстрирует широкий диапазон электрохимического потенциала [68], может иметь отрицательное электронное сродство, а ее заполнением и, соответственно, свойствами можно управлять. Поверхностные свойства алмаза определяются ансамблем функциональных групп, локализующих свободные валентности поверхностных атомов углерода. Особенно заметно влияние функциональных групп, локализующих свободные валентности поверхностных атомов углерода, на развитой поверхности наноалмазов (НА). В настоящее время методами КР, ИК и ФЛ спектроскопии ведутся исследования функ-ционализованной поверхности НА и ее взаимодействия с белками и другими органическими молекулами. Это позволит в будущем использовать НА во многих био- и медицинских приложениях. Также на поверхности НА могут образовываться аморфные графитоподобные, фулле-реноподобные и луковичные углеродные наноструктуры [69].

Несколько групп исследователей изучали влияние функциональных групп, локализующих свободные валентности поверхностных атомов углерода на поверхности НА, на спектры фотолюминесценции и КР [70-73], однако, полученные результаты и механизмы такого влияния остаются до сих пор неоднозначными и дискуссионными.

1.1.3. Методы синтеза алмаза

Основы получения синтетических алмазов были заложены 75 лет назад в статье О.И. Лей-пунского [39], в которой он сформулировал, что «наиболее прямым и естественным методом получения алмаза явилась бы кристаллизация углерода при таких условиях, когда алмаз представляет собой более устойчивую фазу, т. е. кристаллизация при высоких давлениях. Давление, необходимое для кристаллизации алмаза в области его устойчивости, может быть уменьшено, если удастся понизить температуру, при которой возможна кристаллизация. Известно, что наличие среды, являющейся растворителем для твердой фазы или вступающей с ней в нестойкие химические соединения, может значительно облегчить рекристаллизацию. Возможно, что такой средой является железо, в котором при 1500-1700 К растворяется несколько процентов углерода. С принципиальной точки зрения, в железе можно выкристаллизовать алмазы (или вызвать рост внесенной затравки) при температуре 1500-1700 К, для чего потребуется давление порядка 45-50 тыс. атм» [74].

1.1.3.1. Синтез алмаза при высоких давлениях

В работе, опубликованной в 1947 г. Бриджменом [75] графит был сжат до давлений, соответствующих области стабильности алмаза, что из-за высокого потенциального барьера между этими двумя фазами не привело к образованию кристаллов алмаза. 16 декабря 1954 г. Г.Т. Холл

из компании General Electric впервые успешно осуществил кристаллизацию алмаза при высоких давлениях, используя разработанный им очень эффективный аппарат высокого давления, получивший название «белт». В качестве металла-растворителя фирма General Electric использовала Ni, Co и Fe [76], которые до сих пор являются самыми популярными. Также применялись и неметаллические катализаторы [77]. Крупные бездефектные кристаллы алмаза можно выращивать методом температурного градиента. При таком подходе алмаз растет из затравочного кристалла, а мелкие кристаллы алмаза, расположенные в зоне более высокой температуры, используются в качестве источника углерода. Сам процесс обусловлен разницей в растворимости алмаза в жидком металле при различных температурах. В промышленности в качестве исходного материала применяют очищенный графит, и кристаллизация обусловлена различием в растворимости алмаза и графита в расплавленном металле. Синтез проходит в керамических ячейках высокого давления (5-6 ГПа) при температуре 1700-2000 К. Азот из воздуха и остаточные примеси в графите приводят к нежелательному легированию HPHT (high pressure high temperature -высокое давление и высокая температура) алмаза азотом в изолированных положениях замещения, а также, в зависимости от температуры и времени роста, в виде А-центров. Типичные концентрации азота в HPHT алмазах - 1019 см-3. Размеры HPHT алмазов, как правило, порядка нескольких миллиметров, что определяется размерами самой ячейки и способностью поддерживать в ней стабильные условия давления и температуры.

1.1.3.2. Химическое осаждение алмаза из газовой фазы

Преимущества алмаза как материала электроники следующего поколения (высокотемпературной, мощной, с высокой степенью быстродействия, радиационно-стойкой) были осознаны еще в 80-х годах, после разработки в СССР (Институт физической химии Академии наук) принципиально нового процесса химическом осаждении алмаза из газовой фазы (chemical vapor deposition - CVD алмаз) из активируемой углерод-водородной смеси [78].

Тонкие пленки (обычно поликристаллического алмаза) могут быть выращены на соответствующих подложках методом химического осаждения из газовой фазы (chemical vapour deposition - CVD) при давлении близком к атмосферном и температуре ниже 1000 °С. История развития метода изложена, например, в обзоре [51], важными этапами этой истории стали работы [78-80]. Во всех модификациях метода CVD алмаза в состав газовой фаза входят летучее угле-родсодержащее вещество (метан, спирты, ацетон) и водород. Осаждение ведется из активируемой газовой фазы. Основные методы активации - термические (метод горячей нити) и электрические - различные формы разряда (дуговой, тлеющий) с применением как постоянного, так и переменного тока (СВЧ, импульсный режим). Активация газовой фазы создает достаточно высокую концентрацию активных углеродсодержащих частиц, которые, сталкиваясь с поверхно-

стью нагретой подложки, распадаются с образованием атомов углерода и, во-вторых, создает атомарный водород, преимущественно травящий все формы неалмазного углерода (рис. 4). Именно активный углерод является ключом к последующим газофазным и поверхностным химическим реакциям, необходимых для поддержания роста алмазной пленки, в том числе и на поверхности неалмазных материалов. В качестве подложек используют карбидообразующие металлы Мо, Та и другие), кремний или алмаз. Для осаждения на кремнии в качестве затравки используют микро- и нанокристаллы алмаза, которые наносят на поверхность подложки, например, с помощью ультразвука.

Рис. 4. Схематическое представление химической реакции (а) и механизма СУВ роста алмаза (б).

Рис. 5. Фотография установки плазмохимического осаждения алмаза УПСА-100.

Использовавшиеся в настоящей работе алмазные пленки были осаждены в СВЧ-разряде (мощность сверхвысокочастотного излучения до 5 кВт, рабочая частота 2.45 ГГц) на установке УПСА-100 (рис. 5) с использованием реакционной смеси CH4/H2 по методике [81].

1.1.3.3. Наноалмазы. Методы получения и очистки наноалмазов

Наноалмаз (НА) является наиболее устойчивым соединением углерода при размерах частиц до 5 нм [82]. Интерес ученых к НА вырос после того, как его впервые обнаружили в метеоритах [83]. Несколько форм наноразмерного алмаза были обнаружены в межзвездной пыли [83], продуктах детонатационного синтеза [84] и алмазоподобных пленках [85]. Каждая частица наноалмаза представляет из себя алмазное ядро и реконструированную фуллереноподобную поверхность [86], окруженную покровом из функциональных групп, определяющих физико-химические свойства НА.

В настоящее время, НА в основном используется в композиционных материалах или в качестве добавки к охлаждающей жидкости и смазочные материалы. Потенциальные будущие приложения включают биосовместимые композиты, транспорт лекарств, биомаркеры, развитие технологии прозрачных оптических покрытий и другие. Для большинства приложений важно контролировать размер кристаллов алмаза в зависимости от его свойств. Таким образом, способность точно измерить размер кристаллов имеет решающее значение. Динамическое рассеяние света и другие обычные методы часто не обеспечивают надежных данных из-за легкой агломерации НА. Комбинационное рассеяние света позволяет определять размер и степень кристалличности наночастиц алмаза, используя эффект пространственного ограничения фононов (см. раздел 1.3.2).

ИОФ РАН является одним из мировых лидеров по исследованию метеоритных НА. Так, в работе [87] впервые было показано наличие Si-V центров в метеоритных НА, а в работе [88] установлено, что изолированные алмазные частицы размером всего лишь 1.6 нм, состоящие из 400 атомов углерода, способны создавать стабильные центры фотолюминесценции.

В данной работе исследовались образцы НА, полученные методом детонационного синтеза из смесей тринитротолуола, гексогена и гексанитростильбена с добавлением графита. Образцы были произведены на предприятиях в России и подвергнуты тщательной химической очистке в Интернациональном технологическом центре в Рэлей, США. Также в настоящей работе исследовались порошки приготовленные из HPHT алмазов, предоставленные фирмой Tomei Diamond (Япония) [http://tomeidiamond.co.jp/en/d-pau.html].

1.2. Основные примеси и дефекты в алмазе

Любые отклонения от идеальной кристаллической решетки в алмазе рассматриваются как дефекты. Их можно разделить на несколько типов: собственные, примесные и поверхностные. Собственные дефекты могут быть точечными (вакансии, междоузлия) и линейными (дислокации). Дефекты могут быть обнаружены различными методами спектроскопии, в том числе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), люминесценции, индуцированной светом (фотолюминесценции, ФЛ) или электронным пучком (катодолюминесцентного, КЛ), и поглощения света в ИК, видимом и УФ диапазонах спектра. Спектр поглощения используется не только для выявления дефектов, но и для оценки их концентрации. По структуре дефектов алмаза также можно отличить природный от синтетического или обработанного природного алмаза [89].

1.2.1. Классификация алмазов

При измерениях оптических спектров поглощения природных алмазов в начале XX века выяснилось, что существуют камни, не содержащие характерных полос ИК поглощения, присутствующих в большинстве алмазов. На основе этого наблюдения Робертсон, Фок и Мартин [90] предложили разделять алмаза на «чистые», беспримесные (тип II) и на содержащие примесь азота (тип I). Самым распространенным дефектом алмаза является примесь азота, их содержит 98 % большинство природных алмазов, они определяют окраску камня. Другой важной примесью является бор, выполняющий роль акцептора, придающего алмазу свойства полупроводника р-типа. Азот и бор создают в кристаллической решетки примеси замещения, т.е. подменяя собой в узле решетки атом углерода.

1.2.1.1. Алмазы типа I

Алмазы типа I содержат значительное количество примеси азота и подразделяются на подтипы !а и № по способу агрегации атомов азота в кристаллической решетке.

Алмазы типа !а содержат до 0.3 атомных % азота (~3000 ррт) в агрегированных непарамагнитных формах. Они являются наиболее распространенными природными алмазами (более 98 %) [91]. В алмазах подтипа !аА основным типом дефектов являются А-центры - два замещающих иона азота, расположенные в соседних узлах решетки алмаза (рис. 6). Для алмазов этого подтипа характерно отсутствие флуоресценции, а граница спектров УФ поглощения смещена на 320 нм с дополнительными полосами на 306.5 и 315.5 нм. Концентрация центров вычисляется из соотношения [66]

Щ [ррт] = 16.3 X Щ282 (2)

В алмазах подтипа !аВ азот присутствует в виде В-центров - четырех атомов замещения, окружающих вакансию кристаллической решетки (рис. 6). Это многоатомный непарамагнит-

ный дефект в плоскости октаэдра (111). Для алмазов этого подтипа характерна интенсивная голубая флуоресценция. Концентрация В-центров в алмазе определяется не по наиболее интенсивной полосе поглощения 8.511 мкм (1170 см-1), а по области плато (1282 см-1) в спектре ИК поглощения из соотношения [66]:

N [ррт] = (79.4-103.8)Х|1Ш2 (3)

В алмазах подтипа 1аАВ в дополнении к центрам А и В обычно также присутствуют группы из трех атомов азота замещения, расположенные вокруг вакансии (центр N3). При высокой концентрации №-центров за счет полосы поглощения в синей области, кристаллы алмаза имеют желтоватый оттенок.

Рис. 6. Вверху, слева направо: схематичные изображения центров типа А, В и С. Внизу, слева направо: характерные спектры ИК поглощения алмазов типа 1аА, 1аВ и 1Ь.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хомич Андрей Александрович, 2016 год

Список литературы

1. R. S. Balmer, J. R. Brandon, S. L. Clewes, H. K. Dhillon, J. M. Dodson, I. Friel, P. N. Inglis, T. D. Madgwick, M. L. Markham, T. P. Mollart, N. Perkins, G. A. Scarsbrook, D. J. Twitchen, A. J. Whitehead, J. J. Wilman and S. M. Woollard. Chemical vapour deposition synthetic diamond: materials, technology and applications // J. Phys.: Cond. Mat. 21 (2009) 364221.

2. В. Ральченко, В. Конов. CVD-алмазы: применение в электронике // Электроника: Наука, технологии, бизнес, 4 (2007) 58-67.

3. I. Aharonovich, S. Castelletto, D. A. Simpson, C-H. Su, A. D. Greentree, S. Prawer. Diamond-based single-photon emitters // Rep. Prog. Phys. 74, 7 (2011) 076501(29).

4. M. L. Markham, J. M. Dodson, G. A. Scarsbrook, D. J. Twitchen, G. Balasubramanian, F. Jelezko, J. Wrachtrup. CVD diamond for spintronics // Diamond & Related Materials 20, 2 (2011) 134-139.

5. S. Pezzagna, D. Rogalla, D. Wildanger, J. Meijer, A. Zaitsev. Creation and nature of optical centres in diamond for single-photon emission-overview and critical remarks // New J. Phys. 13 (2011) 035024 (28).

6. H. Richter, Z. P. Wang, and L. Ley. The one phonon Raman spectrum in microcrystalline silicon // Sol. Stat. Com. 39, 5 (1981) 625-629.

7. S. Osswald, V. N. Mochalin, M. Havel, G. Yushin, Y. Gogotsi. Phonon confinement effects in the Raman spectrum of nanodiamond // Phys. Rev. B 80, 7 (2009) 075419.

8. А. А. Хомич. Формирование нанокристаллов в аморфных кремнии и алмазе при лазерном отжиге // Нелинейный мир 9 (2011) 9-10.

9. O. A. Shenderova, I. I. Vlasov, S. W. Turner, G. V. Tendeloo, S. Orlinskii, A. A. Shiryaev, S. Sulyanov, F. Jelezko, J. Wrachtrup, A. A. Khomich. Nitrogen control in nanodiamond produced by detonation shock wave-assisted synthesis // J. Phys. Chem. C 115 (2011) 14014-14024.

10. А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, Н. А. Поклонский, Н. М. Лапчук, А. А. Хомич, В. А. Дравин, О. Н. Поклонская, Е. Е. Ашкинази, И. И. Власов, Е. В. Заведеев, В. Г. Ральченко. Оптические и парамагнитные свойства поликристаллических CVD алмазов, имплантированных ионами дейтерия. // ЖПС 79, 4 (2012) 615-624. Перевод - A. V. Khomich, R. A. Khmelnitsky, N. A. Poklonski, N. M. Lapchuk, A. A. Khomich, V. A. Dravin, O. N. Poklon-skaya, E. E. Ashkinazi, I. I. Vlasov, E. V. Zavedeev, V. G. Ralchenko. Optical and paramagnetic properties of polycrystalline CVD-diamonds implanted with deuterium ions // J. Appl. Spectr. 79, 4 (2012) 600-609.

11. R. A. Khmelnitsky, V. A. Dravin, A. A. Tal, M. I. Latushko, A. A. Khomich, A. V. Khomich, A. S. Trushin, A. A. Alekseev, S. A. Terentiev. Mechanical stresses and amorphization of ion-implanted diamond // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. Sec. B: Beam Interactions with Materials and Atoms 304 (2013) 5-10.

12. А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, X. J. Hu, А. А. Хомич, А. Ф. Попович, И. И. Власов, В. А. Дравин, Y. G. Chen, А. Е. Карькин, В. Г. Ральченко. Влияние радиационного повреждения на оптические и транспортные свойства CVD алмазных пленок // ЖПС 80, 5 (2013) 615-624. Перевод - A. V. Khomich, R. A. Khmelnitskii, X. J. Hu, A. A. Khomich, A. F. Popo-vich, I. I. Vlasov, V. A. Dravin, Y. G. Chen, A. E. Karkin, V. G. Ralchenko. Radiation Damage Effects on Optical, Electrical, and Thermophysical Properties of CVD Diamond Films // J. Appl. Spectr. 80, 5 (2013) 707-714.

13. О. Н. Поклонская, А. А. Хомич. Комбинационное рассеяние света в кристалле алмаза, имплантированном высокоэнергетическими ионами никеля // ЖПС 80 (2013) 727-732. Перевод - O. N. Poklonskaya, A. A. Khomich. Raman Scattering in a Diamond Crystal Implanted by High-Energy Nickel Ions // J. Appl. Spectr. 80 (2013) 715-720.

14. А. А. Хомич, В. Г. Ральченко, А. В. Хомич, И. И. Власов, Р. А. Хмельницкий, А. Е. Карь-кин. Формирование новых центров окраски в осажденных из газовой фазы алмазах // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология 56 (2013) 27-31.

15. J.-Ch. Arnault, T. Petit, H. A. Girard, C. Gesset, M. Combis-Schlumberger, M. Sennour, A. Koscheev, A. A. Khomich, I. Vlasov, O. Shenderova. Surface graphitization of ozone-treated detonation nanodiamonds // Phys. Stat. Sol. (a) 211 (2014) 2739-2743.

16. О. Н. Поклонская, С. А. Вырко, А. А. Хомич, А. А. Аверин, А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, Н. А. Поклонский. Комбинационное рассеяние света в имплантированных высокоэнергетическими ионами и в облученных быстрыми нейтронами кристаллах природного алмаза // ЖПС 81 (2014) 879-887. Перевод - O. N. Poklonskay, S. A. Vyrko, А. A. Khomich, A. A. Averin, A. V. Khomich, R. A. Khmelnitsky, N. A. Poklonski. Raman Scattering in Natural Diamond Crystals Implanted with High-Energy Ions and Irradiated with Fast Neutrons // J. Appl. Spectr. 81, 6 (2014) 969-977.

17. R. A. Khmelnitsky, V. A. Dravin, A. A. Tal, E. V. Zavedeev, A. A. Khomich, A. V. Khomich, A. A. Alekseev, S. A. Terentiev. Damage accumulation in diamond during ion implantation // J. Mat. Res. 30, 9 (2015) 1583-1592.

18. А. А. Хомич. Проявление пространственного ограничения волновой функции фонона в спектрах КРС двухфазных слоев гидрированного кремния // Труды VII Международной конференции по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе, Нижний Новгород, 6-9 июля 2010 г., стр. 108.

19. А. Г. Казанский, А. А. Хомич, G. Kong, A. Zeng, H. Hao. Оптические и фотоэлектрические свойства аморфно-нанокристаллических кремниевых пленок // Труды Третьей международной научно-практической конференции «Оптика неоднородных сред», Могилев (Беларусь), 16-17 февраля 2011 г., стр. 276-278.

20. В. Г. Ральченко, А. Е. Карькин, А. В. Хомич, А. Ю. Клоков, А. И. Шарков, Д. Ф. Аминев, Н. А. Поклонский, И. И. Власов, А. А. Хомич, Ю. С. Поносов, О. Н. Поклонская, Н. И. Горбачук, А. Ф. Попович. Влияние нейтронного излучения на оптические, акустические и электрические свойства алмаза // Труды 9-й Международной научной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом», 20-22 сентября 2011 г., Минск, стр. 174-176.

21. А. В. Хомич, И. И. Власов, В. Г. Ральченко, А. А. Хомич, А. Е. Карькин, Н. М. Лапчук, О. Н. Поклонская, Р. А. Хмельницкий, А. А. Аверин, А. А. Ширяев. Тонкая структура в спектрах комбинационного рассеяния алмазов, облученных быстрыми нейтронами // Труды 9-й Международной научной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом», 20-22 сентября 2011 г., Минск, стр. 180-182.

22. A. V. Khomich, R. A. Kmelnitskii, A. A. Khomich, N. A. Poklonski, V. G. Ralchenko, I. I. Vlasov, A. S. Trushin, A. E. Karkin, N. M. Lapchuk, O. N. Poklonskaya. Study of radiation induced defects in microwave plasma CVD polycrystalline diamond films // 4rd International Conference "Radiation interaction with materials and its use in technologies 2012", Kaunas (Lithuania), May 14-17, 2012, ed. A. Grigonis, Technologia, ISSN 1822-508X, pp. 338-341.

23. V. G. Ralchenko, A. E. Karkin, A. V. Khomich, N. A. Poklonski, I. I. Vlasov, A. A. Khomich, A. A. Shiryaev, A. F. Popovich, A. Yu. Klokov, A. I. Sharkov, D. F. Aminev, O. N. Poklonskaya, N. I. Gorbachuk. Structure, optical, electrical, thermal and acoustical properties of neutron irradiated CVD diamonds // 4rd International Conference "Radiation interaction with materials and its use in technologies 2012", Kaunas (Lithuania), May 14-17, 2012, ed. A. Grigonis, Technologia, ISSN 1822-508X, pp. 342-345.

24. A. V. Khomich, R. A. Kmelnitskii, N. A. Poklonski, A. A. Khomich, A. A. Averin, I. I. Vlasov, V. G. Ralchenko, A. E. Karkin, X. J. Hu, A. A. Shiryaev, O. N. Poklonskaya, N. M. Lapchuk. Ion beam amorphization of diamond // 4rd International Conference "Radiation interaction with materials and its use in technologies 2012", Kaunas (Lithuania), May 14-17, 2012, ed. A. Grigonis, Technologia, ISSN 1822-508X, pp. 346-349.

25. А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, А. А. Хомич, Н. А. Поклонский, Н. М. Лапчук, О. Н. По-клонская, Е. В. Заведеев, И. И. Власов, В. Г. Ральченко. Инженерия дефектов структуры алмазов, имплантированных H+ и D+ // Тезисы докладов XIII Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии, СИЭТ-2012, Одесса, 4-8 июня 2012 г., стр. 292.

26. А. А. Хомич, А. А. Аверин, О. Н. Поклонская. Дефектообразование в монокристалле алмаза при высокоэнергетической имплантации ионов никеля // Труды VIII Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», Санкт-Петербург, 2-5 июля 2012 г., стр. 97-98.

27. А. А. Хомич. Особенности проявления пространственного ограничения волновой функции фононов в радиационно-поврежденном алмазе // Труды VIII Международной конфе-

ренции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», Санкт-Петербург, 2-5 июля 2012 г., стр. 114.

28. А. Ф. Попович, А. А. Хомич, А. Е. Карькин, Р. А. Хмельницкий, А. В. Хомич, В. Г. Раль-ченко. Влияние отжига на теплопроводность и оптические свойства алмазов, облученных быстрыми нейтронами // Труды VIII Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», Санкт-Петербург, 2-5 июля 2012 г., стр. 93-94.

29. А. А. Хомич, И. И. Власов, В. Г. Ральченко, Е. В. Заведеев, В. И. Конов, А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, А. Е. Карькин. Новые радиационные дефекты в CVD алмазах // Труды 8-й Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», Троицк, 25-28 сентября 2012 г., стр. 568-570.

30. А. А. Хомич, А. Ф. Попович, А. Е. Карькин, А. В. Хомич, В. Г. Ральченко, И. И. Власов, Р. А. Хмельницкий. Влияние облучения быстрыми нейтронами на оптические свойства и теплопроводность CVD алмазных пленок // Труды XIV Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии» (СИЭТ-2013), Одесса (Украина), 27-31 мая 2013 г., стр. 146-149.

31. I. I. Vlasov, A. A. Khomich, N. G. Khodakovsky, V. S. Sedov, V. G. Ralchenko, V. I. Konov, O. A. Shenderova, A. A. Shiryaev, J. M. Rosenholm, F. Jelezko, J. Wrachtrup. Color centers in nanodiamonds: luminescent properties and application // Труды 11-й международной конференции «Современные углеродные наноструктуры», Санкт-Петербург, 1-5 июля 2013 г., стр. 64.

32. А. А. Хомич, И. И. Власов, Б. В. Явкин, Г. В. Мамин, С. Б. Орлинский, С. Тернер, А. А. Ширяев, О. А. Шендерова, В. Г. Ральченко, В. И. Конов. Происхождение широкополосного сигнала в фотолюминесценции и электронно-парамагнитном резонансе HPHT наноал-мазов // Труды 11-й международной конференции «Современные углеродные наноструктуры», Санкт-Петербург, 1-5 июля 2013 г., стр. 182.

33. A. A. Khomich, V. G. Ralchenko, A. P. Bolshakov, I. I. Vlasov, A. E. Karkin, A. V. Khomich, R. A. Kmelnitskii, V. I. Konov. Color centers in chemical vapor deposited diamond films // XIV International Conference on the Physics and Technology of Thin Films and Nanosystems, Ivano-Frankivsk (Ukraine), 20-25 May 2013, p. 495.

34. О. Н. Поклонская, А. А. Хомич, И. И. Власов, Н. А. Поклонский, А. В. Хомич. Дефектооб-разование в природном алмазе при высокоэнергетической имплантации никеля // Материалы 10-й Международной конференции «Взаимодействие излучения с твердым телом», Минск, 24-27 сентября 2013 г., стр. 143-145.

35. А. Ф. Попович, А. А. Хомич, А. А. Аверин, А. Е. Карькин , В. Г. Ральченко , И. И. Власов , Р. А. Хмельницкий , А. В. Хомич. О пределе радиационной стойкости алмаза // Материалы XV Международной конференции «Современные информационные и электронные технологии», Одесса (Украина), 26-30 мая 2014 г., т. 2, стр. 101-102.

36. А. Ф. Попович, А. А. Хомич, А. А. Аверин, О. Н. Поклонская, А. Е. Карькин, В. Г. Раль-ченко, И. И. Власов, Р. А. Хмельницкий, А. В. Хомич. Оптические и теплофизические свойства радиационно-разупорядоченного алмаза // Сборник трудов IX Международной конференции Аморфные и микрокристаллические полупроводники, Санкт-Петербург, 710 июля 2014 года, стр. 49-50.

37. А. А. Хомич, А. В. Хомич, А. Ф. Попович, И. И. Власов, А. Е. Карькин, В. Г. Ральченко. Наноструктурирование алмазов быстрыми нейтронами // Материалы IV Международной научной конференции «Наноструктурные материалы-2014: Беларусь-Россия-Украина» (НАНО-2014), Минск (Беларусь), 7-10 октября 2014 г., стр. 52.

38. А. А. Хомич, И. И. Власов, О. А. Шендерова, Проявление эффекта ограничения фононов в ультрадисперсных наноалмазах // Материалы IV Международной научной конференции «Наноструктурные материалы-2014: Беларусь-Россия-Украина» (НАНО-2014), Минск (Беларусь), 7-10 октября 2014 года, стр. 291.

39. О. И. Лейпунский. Об искусственных алмазах // Успехи химии 8, 10 (1939) 1519-1534.

40. H. O. Pierson. Handbook of Carbon, Graphite, Diamonds and Fullerenes: Processing, Properties and Applications // NY: Noyes Publications, 1995, 417 pp.

41. В. В. Поляков, А. В. Ножкина, Н. В. Чириков. Алмазы и сверхтвердые материалы // М. : Металлургия, 1990, 326 стр.

42. А. М. Сладков, А. П. Кудрявцев. Алмаз, графит, карбин - аллотропные формы углерода // Природа 5 (1969) 37-44.

43. C. Frondel, U. B. Marvin. Lonsdaleite, a new hexagonal polymorph of diamond // Nature 214

(1967) 587-589.

44. Б. М. Булычев, И. А. Удод. Линейный углерод (карбин): подходы к синтезу, идентификации структуры и интеркалированию // Рос. хим. журн. 39, 2 (1995) 9-18.

45. A. El. Goresy, G. Donnay. A new allotropic form of carbon from the Ries crater // Science 161

(1968) 363-364.

46. F. Diederich, Carbon scaffolding: building acetylenic all-carbon and carbon-rich compounds // Nature 369 (1994) 199-207.

47. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O'Brien, R. F. Curl, R. E. Smalley. C60: buckminsterfullerene // Nature 318 (1985) 162-163.

48. D. Ugarte. Curling and closure of graphitic networks under electron-beam irradiation // Nature 359 (1992) 707-709.

49. S. Iijima. Carbon nanotubes // Mater. Res. Sic. Bul. 19 (1994) 43-49.

50. F. P. Bundy. Pressure-temperature phase diagram of elemental carbon // Phys. A 156, 1 (1989) 169-178.

51. V. P. Varnin, V. A. Laptev, V. G. Ralchenko. The state of the art in the growth of diamond crystals and films // Inorg. Mat. 42, 1 (2006) S1-S18.

52. F. P. Bundy, J. S. Kasper. Hexagonal diamond - a new form of carbon // J. Chem. Phys. 46 (1967) 3437-3446.

53. H. Niu, X. Chen, S. Wang, D. Li, W. L. Mao, Y. Li. Families of superhard crystalline carbon al-lotropes constructed via cold compression of graphite and nanotubes // Phys. Rev. Lett. 108, 13 (2012) 135501.

54. H. Cuia, X. Sheng, Q. Yan, Z. Zhu, Q. Zheng, G. Sua. Diamond polytypes under high pressure: A first-principles study // Comp. Mat. Sci. 98 (2015) 129-135.

55. L. Yang, H. Y. He, B. C. Pan. Theoretical prediction of new carbon allotropes // J. Chem. Phys., 138, 2 (2013) 024502.

56. C. He, L. Sun, C. Zhang, X. Peng, K. Zhang, J. Zhong. New superhard carbon phases between graphite and diamond // Sol. St. Com. 152, 16 (2012) 1560-1563.

57. Y. Bai, X. Zhao, T. Li, Z. Lv, S. Lv, H. Han,Y. Yin, H. Wang. First-principles investigation in the Raman and infrared spectra of sp3 carbon allotropes // Carbon 78 (2014) 70-78.

58. J. A. Flores-Livas, L. Lehtovaara, M. Amsler, S. Goedecker, S. Pailhes, S. Botti, A. San Miguel, M. A. L. Marques. Raman activity of sp3 carbon allotropes under pressure: A density functional theory study // Phys. Rev. B 85, 15 (2012) 155428.

59. S. M. Pimenov, A. A. Khomich, I. I. Vlasov, E. V. Zavedeev, A. V. Khomich, B. Neuenschwan-der, B. Jäggi, V. Romano. Metastable carbon allotropes in picosecond-laser-modified diamond // Appl. Phys. A, 116, 2 (2014) 545-564.

60. C. Nebel, J. Ristein. Thin-film diamond I // Elsevier Academic Press 76, 2003.

61. J. Isberg, J. Hammersberg, E. Johansson, T. Wikstrom, D. J. Twitchen, A. J. Whitehead, S. E. Coe, G. A. Scarsbrook. High Carrier Mobility in Single-Crystal Plasma-Deposited Diamond // Science 297, 5587 (2002) 1670-1672.

62. V. Blank, M. Popov, G. Pivovarov, N. Lvova, K. Gogolinsky, V. Reshetov, Ultrahard and super-hard phases of fullerite C60: comparison with diamond on hardness and wear // Diam. Rel. Mat. 7, 2-5 (1998) 427-431.

63. R. A. Khmelnitsky, A. A. Gippius. Transformation of diamond to graphite under heat treatment at low pressure // Phase Trans. 87, 2 (2014) 175-192.

64. A. A. Balandin, S. Ghosh, D. Teweldebrhan, I. Calizo, W. Bao, F. Miao, C. N. Lau. Extremely high thermal conductivity of graphene: experimental study // Nano Lett. 8, 3 (2008) 902-907.

65. T. R. Anthony, W. F. Banholzer, J. F. Fleischer, L. Wei, P. K. Kuo, R. L. Thomas, and R. W. Pryor, Thermal diffusivity of isotopically enriched C12 diamond // Phys. Rev. B 42, 2 (1990) 1104-1111.

66. A. M. Zaitsev. Optical Properties of Diamond. A Data Handbook // Berlin: Springer, 2001.

67. R. P. Mildren, J. R. Rabeau. Intrinsic Optical Properties of Diamond, in Optical Engineering of Diamond, 2013.

68. Ю. В. Плесков. Электрохимия алмаза // М.: УРСС, 2003, 104 стр.

69. A. Vul', O. Shenderova. Detonation Nanodiamonds: Science and Applications // Pan Stanford Publishing, 2014, 346 pp.

70. V. Mochalin, S. Osswald, Yu. Gogotsi. Contribution of Functional Groups to the Raman Spectrum of Nanodiamond Powders // Chem. Mat. 21, 2 (2009) 273-279.

71. J. Mona, J.-S. Tu, T.-Y. Kang, C.-Y. Tsai, E. Perevedentseva, C.-L. Cheng. Surface modification of nanodiamond: Photoluminescence and Raman Studies // Diam. Rel. Mat. 24 (2012) 134-138.

72. I. Kratochvilova, A. Taylor, A. Kovalenko, F. Fendrych, V. Rezacova, V. Petrak, S. Zalis, J. Sebera, M. Nesladek. Fluorescent Nanodiamonds: Effect of Surface Termination // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1203 (2010) 1203-J03-05.

73. M. Mermoux, A. Crisci, T. Petit, H. A. Girard, and J. -C. Arnault. Surface modifications of detonation nanodiamonds probed by multiwavelength Raman spectroscopy // J. Phys. Chem. C 118, 40 (2014) 23415-23425.

74. В. П. Варнин. «Успехи химии» «Об искусственных алмазах»: непростая судьба статьи О. И. Лейпунского // Вопросы истории естествознания и техники 36, 1 (2015) 124-142.

75. P. W. Bridgman. An experimental contribution to the problem of diamond synthesis. // J. Chem. Phys. 15 (1947) 92-98.

76. H. P. Bovenkerk, F. P. Bundy, H. T. Hall, H. M. Strong, R. H. Wentorf. Preparation of Diamond // Nature 184 (1959) 1094-1098.

77. N. V. Novikov. New trends in high-pressure synthesis of diamond // Diam. Rel. Mat. 8, 8-9 (1999) 1427-1432.

78. B. V. Spitsyn, L. L. Bouilov, B. V. Derjaguin. Vapor growth of diamond on diamond and other surfaces // J. Cryst. Grow. 52, 4 (1981) 219-226.

79. D. J. Poferl, N. C. Gardber, J. C. Angus. Growth of boron-doped diamond seed crystals by vapor deposition // J. Appl. Phys. 44, 4 (1973) 1428-1435.

80. Д. В. Федосеев, В. П. Варнин, Б. В. Дерягин. Эпитаксиальный синтез алмаза в метаста-бильной области // Успехи химии 39, 9 (1970) 1661-1671.

81. V. Ralchenko, I. Sychov, I. Vlasov, A. Vlasov, V. Konov, A. Khomich, S. Voronina. Quality of diamond wafers grown by microwave plasma CVD: effects of gas flow rate // Diam. Rel. Mat. 8, 2-5 (1999) 189-193.

82. P. Badziag, W. S. Verwoerd, W. P. Ellis, N. R. Greiner. Nanometre-sized diamonds are more stable than graphite // Nature 343 (1990) 6255, 244.

83. R. S. Lewis, T. Ming, J. F. Wacker, E. Anders, E. Steel, Interstellar diamonds in meteorites // Nature 326 (1987) 160-162.

84. N. R. Greiner, D. S. Phillips, J. D. Johnson, F. Volk. Diamonds in detonation soot // Nature 333 (1988) 440-442.

85. Y. K. Chang, H. H. Hsieh, W. F. Pong, M. -H. Tsai, F. Z. Chien, P. K. Tseng, L. C. Chen, T. Y. Wang, K. H. Chen, D. M. Bhusari, J. R. Yang, S. T. Lin. Quantum confinement effect in dia-

mond nanocrystals studied by X-Ray-absorption spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 82, 26-28 (1999) 5377-5380.

86. J. Y. Raty, G. Galli, C. Bostedt, T. W. van Buuren, L., J. Terminello. Quantum confinement and fullerenelike surface reconstructions in nanodiamonds // Phys. Rev. Lett. 90, 3 (1999) 037401.

87. A. A. Shiryaev, A. V. Fisenko, I. I. Vlasov, L. F. Semjonova, P. Nagel, S. Schuppler. Spectroscopic study of impurities and associated defects in nanodiamonds from Efremovka (CV3) and Orgueil (CI) meteorites // Geoch. Cosmoch. Acta 75, 11 (2011) 3155-3165.

88. I. I. Vlasov, A. A. Shiryaev, T. Rendler, S. Steinert, S. Y. Lee, D. Antonov, M. Voros, F. Jelezko, A. V. Fisenko, L. F. Semjonova, J. Biskupek, U. Kaiser, O. I. Lebedev, I. Sildos, P. R. Hemmer, V. I. Konov, A. Gali, J. Wrachtrup. Molecular-sized fluorescent nanodiamonds // Nat. Nanotech. 9, 1 (2014) 54-58.

89. A. T. Collins. The detection of colour-enhanced and synthetic gem diamonds by optical spectro-spy // Diam. Rel. Mat. 12, 10-11 (2003) 1976-1983.

90. R. Robertson, J. J. Fox, A. E. Martin. Two types of diamond // Philos. Trans. Royal Soc. A, 232, 1 (1934)463-535.

91. Природные алмазы России, под. ред. В. Б. Кваскова, М.: Полярон, 1997, 304 стр.

92. S. V. Nistor, M. Stefan, V. Ralchenko, A. Khomich, D. Schoemaker. Nitrogen and hydrogen in thick diamond films grown by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition at variable H2 flow rates // J. Appl. Phys. 87, 12 (2000) 8741-8746.

93. I. I. Vlasov, A. S. Barnard, V. G. Ralchenko, O. I. Lebedev, M. V. Kanzyuba, A. V. Saveliev, V. I. Konov, E. Goovaerts. Nanodiamond Photoemitters Based on Strong Narrow-Band Luminescence from Silicon-Vacancy Defects // Adv. Mater. 21, 7 (2009) 808-812,.

94. A. Sipahigil, K. D. Jahnke, L. J. Rogers, T. Teraji, J. Isoya, A. S. Zibrov, F. Jelezko, M. D. Lukin. Indistinguishable Photons from Separated Silicon-Vacancy Centers in Diamond // Phys. Rev. Lett. 113, 11-12 (2014) 113602 -2014.

95. J. E. Field. The Properties of Natural and Synthetic Diamonds // NY, 1982.

96. R. D. Maclear, Connell S. H., Doyle B. P., Machi I. Z., Butler J. E., Sellschop J. P. F., Naidoo S. R., Fritsch E. Quantitative trace hydrogen distributions in natural diamond using 3D-micro-ERDA microscopy. // Nucl. Instr. And Meth. B 136-138, 1-4 (1998) 579-582.

97. E. Fritsch, T. Hainschwang, L. Massi, B. Rondeau. Hydrogen-related optical centers in natural diamond: an update // New Diam. Front. Carbon Techn. 17, 2 (2007) 63-89.

98. B. Dischler. Handbook of Spectral Lines in Diamond. Vol. 1. Tables and Interpretations // Berlin: Springer (2012).

99. C. Manfredotti, S. Calusi, A. Lo Giudice, L. Giuntini, M. Massi, P. Olivero, A. Re. Luminescence centers in proton irradiated single crystal CVD diamond // Diam. Rel. Mat. 19, 5-7 (2010) 854-860.

100. L. K. Bigelow, M. P. D'Evelyn. Role of surface and interface science in chemical vapor deposition diamond technology // Surf. Sci. 500, 1-3 (2002) 986-1004.

101. C. J. Tang, A. J. Neves, M. A. Neto, A. J. S. Fernandes. Investigation of hydrogen incorporation in CVD diamond films using infrared reflection spectroscopy // Diam. Rel. Mat. 13, 4-8 (2004) 769-775.

102. B. Dischler, C. Wild, W. Muller-Sebert, P. Koidl. Hydrogen in polycrystalline diamond: An infrared analysis // Phys. B 185, 1-4 (1993) 217-221.

103. А. Khomich, V. Ralchenko, L. Nistor, I. Vlasov, R. Khmelnitskii. Optical properties and defect structure of CVD diamond films annealed at 900-1600 °C // Phys. Stat. Sol. A. 181, 1 (2000) 3744.

104. P. Yu. M. Cardona. Fundamentals of Semiconductors. Перевод под ред. Б. П. Захарчени // Berlin: Springer, 2010.

105. C. A. Klein, T. M. Hartnett, J. Robinson. Critical point phonon frequencies of diamond // Phys. Rev. B 45, 22 (1992) 854-863.

106. А. А. Марадудин, В. Монтроллю, Д. Вейсс. Теория колебаний решеток в гармоническом приближении //М., 1965, 296 стр.

107. G. Gouadec, Ph. Colomban. Raman spectroscopy of nanomaterials: How spectra relate to dis-orde, particle size and mechanical properties // Prog. Cryst. Grow. Char. Mat. 53 (2007) 1-56.

108. I. F. Crowe, M. P. Halsall, O. Hulko, A. P. Knights, R. M. Gwilliam, M. Wojdak, A. J. Kenyon. Probing the phonon confinement in ultrasmall silicon nanocrystals reveals a size-dependent surface energy // J. Appl. Phys. 109, 8 (2011) 083534.

109. M. S. Shon, J. S. Kim, J. H. Lyou. Perspectives for a reversible light-induced change in hydro-genated nanocrystalline silicon // J. Korean Phys. Soc. 50, 6 (2007) 1823-1826.

110. R. Carles, A. Mlayah, M. B. Amjoud, A. Reynes, R. Morancho. Structural characterization of Ge microcrystals in GexCbx films // Jap. J. Appl. Phys. 31, 11 (1992) 3511-3514.

111. J. W. Ager, D. K. Veirs, G. M. Rosenblatt. Spatially resolved Raman studies of diamond films grown by chemical vapor deposition // Phys. Rev. B 43, 8 (1991) 6491-6499.

112. M. Yoshikawa, Y. Mori, H. Obata, M. Maegawa, G. Katagiri, H. Ishida. Raman scattering from nanometer-sized diamond // Appl. Phys. Lett. 67, 5 (1995) 694-696.

113. R. Tubino, J. L. Birman. Theory of two-phonon Raman spectra of diamond // Phys. Rev. B 15, 12 (1977) 5843-5849.

114. P. Pavone, R. Bauer, K. Karch, O. Schütt, S. Vent, W. Windl, D. Strauch, S. Baroni, S. de Gi-roncoli. Ab initio phonon calculations in solids // Phys. B 219-220 (1996) 439-441.

115. W. de Boer, J. Bol, A. Furgeri, S. Müller, C. Sander, E. Berdermann, M. Pomorski, M. Huhtinen. Radiation hardness of diamond and silicon sensors compared // Phys. Stat. Sol. (a) 204, 9 (2007) 3004-3010.

116. I. Zamboni, Z. Pastuovic, M. Jaksic. Radiation hardness of single crystal CVD diamond detector tested with MeV energy ions // Diam. Rel. Mat. 31 (2013) 65-71.

117. А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, В. А. Дравин Н. М. Лапчук, Н. А. Поклонский, С. Мунхцэцэг. Оптические и парамагнитные свойства имплантированных водородом алмазов // ЖПС 74 (2007) 485-490.

118. R. Kalish, A. Reznik, K. W. Nugent, S. Prawer. The nature of damage in ion-implanted and annealed diamond // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 148 (1999) 626-633.

119. S. Prawer, R. J. Nemanich. Raman spectroscopy of diamond and doped diamond // London: R. Soc. Pub., Phil. Trans. A 362, 1824 (2004) 2537-2565.

120. S. Sahavat, A. Kornduangkaeo, K. Thongcham, S. Meejoo, W. Wongkokua, S. Likittachai. Color enhancement of natural type Ia diamond using a neutron irradiation and annealing method // Ka-setsart J. (Nat. Sci.) 43 (2009) 216-229.

121. B. Dischler. Handbook of Spectral Lines in Diamond. Vol. 1. Tables and Interpretations // Berlin: Springer, 2012.

122. Р. Смит. Полупроводники. Перевод под редакцией Н. А. Пенина // М.: Мир, 1982, 558 стр.

123. А. Смит. Прикладная ИК спектроскопия // М.: Мир, 1982, 328 стр.

124. П. Ю. М. Кардона. Основы физики полупроводников. Перевод под ред. Б. П. Захарчени. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 560 с.

125. В. С. Горелик. Современные проблемы спектроскопии комбинационного рассеяния света // Под ред. М. М. Сущинского. М.: Наука, 1978, стр. 28-47.

126. А. E. Karkin, V. I. Voronin, I. F. Berger, V. A. Kazantsev, Yu. S. Ponosov, V. G. Ralchenko, V. I. Konov, B. N. Goshchitskii. Neutron irradiation effects in chemical-vapor-deposited diamond // Phys. Rev. B 78, 4 (2008) 033204.

127. D. T. Morelli, Uher C. Correlating optical absorption and thermal conductivity in diamond // Appl. Phys. Lett. 63, 2 (1993) 165-167.

128. J. O. Orwa, K. W. Nugent, D. N. Jamieson, S. Prawer. Raman investigation of damage caused by deep ion implantation in diamond // Phys. Rev. B. 62, 12 (2000) 5461-5472.

129. А. М. Зайцев, В. С. Вавилов, А. А. Гиппиус. «Подпороговое» дефектообразование в природном алмазе // ЖЭТФ 31, 3 (1980) 181-186.

130. V. D. Blank, V. V. Aksenenkov, M. Yu. Popov, S. A. Perfilov, B. A. Kulnitskiy, Ye. V. Tatyanin, O. M. Zhigalina, B. N. Mavrin, V. N. Denisov, A. N. Ivlev, V. M. Chernov, V. A. Stepanov. A new carbon structure formed at MeV neutron irradiation of diamond: structural and spectroscopic investigations // Diam. Rel. Mat. 8 (1999) 1285-1290.

131. J. Walker. Optical absorption and luminescence in diamond // Rep. Prog. Phys. 42, 10 (1979) 1605-1659.

132. D. T. Morelli, T. A. Perry, J. W. Farmer. Phonon scattering in lightly neutron-irradiated diamond // Phys. Rev. B 47, 1 (1993) 131-139.

133. A. C. Ferrari, J. Robertson. Resonant Raman spectroscopy of disordered, amorphous, and diamondlike carbon // Phys. Rev. B 64, 7 (2001) 075414.

134. A. C. Ferrari, J. Robertson. Raman spectroscopy of amorphous, nanostructured, diamond-like carbon, and nanodiamond // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 362 (2004) 2477-2512.

135. S. A. Khasawinah, G. Popovici, J. Farmer, T. Sung, M. A. Prelas, J. Chamberlain, H. White. Neutron irradiation and annealing of 10B doped chemical vapor deposited diamond films // J. Mater. Res. 10 (1995) 2523.

136. R. Brunetto, G. A. Baratta and G. Strazzulla. Raman spectroscopy of ion irradiated diamond // J. Appl. Phys. 96, 1 (2004) 380-386.

137. S. Sahavat, A. Kornduangkaeo, K. Thongcham, S. Meejoo, W. Wongkokua, S. Likittachai. Color enhancement of natural type Ia diamond using a neutron-irradiation and annealing method // Ka-setsart J.: Nat. Sci. 43 (2009) 216-229.

138. G. S. Woods. Infrared absorption studies of the annealing of irradiated diamonds // Phil. Mag. B 50, 6 (1984) 673-688.

139. Y. Mita, Y. Yamada, Y. Nisida, M. Okada, T. Nakashima. Infrared absorption studies of neutron-irradiated type Ib diamond // Phys. B 376-377 (2006) 288-291.

140. S. Almaviva, M. Angelone, M. Marinelli, E. Milani, M. Pillon, G. Prestopino, A. Tucciarone, C. Verona, G. Verona-Rinati. Characterization of damage induced by heavy neutron irradiation on multilayered 6LiF-single crystal chemical vapor deposition diamond detectors // J. Appl. Phys. 106, 7 (2009) 073501.

141. T. Yano, T. Sawabe, K. Yoshida, Y. Yamamoto. High-temperature neutron irradiation effects on CVD-diamond, silicon and silicon carbide // J. Nucl. Mat. 386-388 (2009) 1018-1022.

142. Е. И. Штырков, И. Б. Хайбуллин, М. Ф. Галяутдинов, М. М. Зарипов. Ионнолегированный слой - новый материал для записи голограмм // Оптика и спектроскопия 38, 5 (1975) 10311034.

143. Y. I. Nissim, J. Sapriel, J. L. Oudar. Selected area laser-crystallized polycrystalline silicon thin films by a pulsed Nd:YAG laser with 355 nm wavelength: Microprobe Raman analysis of picosecond laser annealed implanted silicon // Appl. Phys. Lett. 42, 6 (1983) 504-506.

144. K. Wu, X. Q. Yan, and M. W. Chena. In situ Raman characterization of reversible phase transition in stress-induced amorphous silicon // Appl. Phys. Lett. 91, 10 (2007) 101903 (1-3).

145. A. V. Emelyanov, M. V. Khenkin, A. G. Kazanskii, P. A. Forsh, P. K. Kashkarov, E. V. Lyubin, A. A. Khomich, M. Gecevicius, M. Beresna, P. G. Kazansky. Structural and electrophysical properties of femtosecond laser exposed hydrogenated amorphous silicon films // Proc. SPIE 8438, Photonics for Solar Energy Systems IV (2012) 84381I.

146. R. F. Davis, R. J. Nemanich, Z. Sitar. Optical Properties of Diamond Films and Particles // Quarterly Technical Report, North Carolina State University, 1996.

147. Y. I. Nissim, J. Sapriel, J. L. Oudar. Microprobe Raman analysis of picosecond laser annealed implanted silicon // Appl. Phys. Lett. 42, 6 (1983) 504-506.

148. L. P. Avakyants, L. L. Gerasimov, V. S. Gorelik, N. M. Manja, E. D. Obraztsova, Yu. I. Plot-nikov. Raman scattering in amorphous silicon films // J. Mol. Struc. 267 (1992) 177-184.

149. G. Viera, S. Huet, L. Boufendi. Crystal size and temperature measurements in nanostructured silicon using Raman spectroscopy // J. Appl. Phys. 90, 8 (2001) 4175-4183.

150. А. В. Хомич, Р. А. Хмельницкий, В. А. Дравин, А. А. Гиппиус, Е. В. Заведеев, И. И. Власов. Радиационное повреждение в алмазах имплантированных гелием // ФТТ 49 (2007) 1585-1589.

151. J. F. Ziegler, J. P. Biersack, M. D. Ziegler. The Stopping and Range of Ions in Matter // Ion Implantation Press (2008).

152. J. F. Ziegler, M. D. Ziegler, J. P. Biersack. SRIM - The stopping and range of ions in matter // Nucl. Instrum. Meth. B 268, 11-12 (2010) 1818-1823.

153. G. Davies, B. Campbell, A. Mainwood, M. Newton, M. Watkins, H. Kanda, T. R. Anthony. In-terstitials, vacancies and impurities in diamond // Phys. Stat. Sol. (a) 186, 2 (2001) 187-198.

154. R. Kalish. Ion-implantation in diamond and diamond films: doping, damage effects and their applications // Appl. Surf. Sci. 117/118 (1997) 558-569.

155. J. P. Biersack, L. G. Haggmark. A Monte Carlo computer program for the transport of energetic ions in amorphous targets // Nucl. Instrum. Meth. 174, 1-2 (1980) 257-269.

156. S. Prawer, I. Rosenblum, J. O. Orwa, J. Adler. Identification of the point defects in diamond as measured by Raman spectroscopy: comparison between experiment and computation // Chem. Phys. Lett. 390, 4-6 (2004) 458-461.

157. P. Olivero, S. Rubanov, P. Reichart, B. C. Gibson, S. T. Huntington, J. R. Rabeau, A. D. Green-tree, J. Salzman, D. Moore, D. N. Jamieson, S. Prawer. Characterization of three-dimensional microstructures in single-crystal diamond // Diam. Relat. Mater. 15, 10 (2006) 1614-1621.

158. D. P. Hickey, K. S. Jones, R. G. Elliman. Amorphization and graphitization of single-crystal diamond - A transmission electron microscopy study // Diam. Rel. Mat. 18, 11 (2009) 1353-1359.

159. M. E. Newton, B. A. Campbell, D. J. Twitchen, J. M. Baker, T. R. Anthony. Recombination-enhanced diffusion of self-interstitial atoms and vacancy-interstitial recombination in diamond // Diam. Rel. Mat. 11 (2002) 618-622.

160. L. S. Hounsome, R. Jones, P. M. Martineau, D. Fisher, M. J. Shaw, P. R. Briddon, S. Oberg. Origin of brown coloration in diamond // Phys. Rev. B 73 (2006) 125203.

161. D. Hyde-Volpe, B. Slepetz, M. Kertesz. The [V-C=C-V] Divacancy and the Interstitial Defect in Diamond: Vibrational Properties // J. Phys. Chem. C 114 (2010) 9563-9567.

162. Q. Wang, D. D. Allred, J. Gonzalez-Hernandez. Low-frequency feature in the first-order Raman spectrum of amorphous carbon // Phys. Rev. B 47 (1993) 6119.

163. S. Kumar, T. L. Tansley. Structural studies of reactively sputtered carbon nitride thin films // Thin Solid Films 256, 1-2 (1995) 44-47.

164. M. A. Tamor, W. C. Vassell. Raman "fingerprinting" of amorphous carbon films // J. Appl. Phys. 76 (1994) 3823-3830.

165. S. E. Rodil, A. C. Ferrari, J. Robertson, W. I. Milne. Raman and Infra-red modes of hydrogenat-ed amorphous carbon nitride // J. Appl. Phys. 89, 10 (2001) 5425-5430.

166. F. Li, J. S. Lannin. Radial distribution function of amorphous carbon // Phys. Rev. Lett. 65, 15 (1990) 1905-1908.

167. D. Roy, M. Chhowalla, N. Hellgren, T. W. Clyne, G. A. J. Amaratunga. Probing carbon nano-particles in CNx thin films using Raman spectroscopy // Phys. Rev. B 70, 3 (2004) 035406.

168. D. Roy, M. Chhowalla, H. Wang, N. Sano, I. Alexandrou, T. W. Clyne, G. A. J. Amaratunga. Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 373, 1-2 (2003) 52-56.

169. R. Al-Jishi, G. Dresselhaus, Lattice-dynamical model for graphite // Phys. Rev. B 26, 8 (1982) 4514-4522.

170. Q. Wang, C. Wang, Z. Wang, J. Zhang, D. He. Fullerene nanostructure-induced excellent mechanical properties in hydrogenated amorphous carbon // App. Phys. Lett. 91, 14 (2007) 1419024.

171. P. F. Williams, S. P. S. Porto. Symmetry-Forbidden Resonant Raman Scattering in Cu2O // Phys. Rev. Lett. B 8, 4 (l973) 1782-1785.

172. E. I. Shtyrkov, A. Klimovitskii, H. W. den Hartog, D. I. Vainshtein. Raman scattering and quantum confinement in heavily electron-irradiated alkali halides // J. Phys.: Cond. Mat. 14 (2002) 116.

173. V. Saikiran, N. Srinivasa Rao, G. Devaraju, G. S. Chang, A. P. Pathak. Ion beam irradiation effects on Ge nanocrystals synthesized by using RF sputtering followed by RTA // Nucl. Instr. Meth. in Phys. Res. B 315 (2013) 161-164.

174. S. Mishra, D. Kabiraj, A. Roya, S. Ghosh. Effect of high-energy light-ion irradiation on SI-GaAs and GaAs:Cr as observed by Raman spectroscopy // J. Raman Spectrosc. 43 (2012) 344-350.

175. J. H. Liang, C. H. Wu. Characterization of damage behavior induced by low-temperature BGe molecular ion implantation in silicon// Vac. 89 (2013) 86-89.

176. S. Mignuzzi, A. J. Pollard, N. Bonini, B. Brennan, I. S. Gilmore, M. A. Pimenta, D. Richards, D. Roy. Effect of disorder on Raman scattering of single-layer MoS2 // Phys. Rev. B, 91 (2015) 195411.

177. P. F. Wang, L. Huang, W. Zhu, Y. F. Ruan. Raman scattering of neutron irradiated 6H-SiC // Sol. Stat. Comm. 152, 10 (2012) 887-890.

178. V. I. Korepanov, H. Witek, H. Okajima, E. Osawa, H. Hamaguchi. Three-dimensional model for phonon confinement in small particles: Quantitative bandshape analysis of size-dependent Raman spectra of nanodiamonds // J. Chem. Phys. 140 (2014) 041107.

179. R. Vogelgesang, A. D. Alvarenga, K. Hyunjung, A. K. Ramdas, S. Rodriguez, M. Grimsditch, T. R. Anthony. Multiphonon Raman and infrared spectra of isotopically controlled diamond // Phys. Rev. B 58, 9 (1998) 5408-5416.

180. M. H. Nazare, A. J. Neves. Properties, Growth and Applications of Diamond // London: The Institution of Electrical Engineers, 2011.

181. L. Niu, J. Zhu, W. Gao, A. Liu, X. Han, S. Du. First-principles calculation of vibrational Raman spectra of tetrahedral amorphous carbon // Phys. B: Cond. Mat. 403 (2008) 3559-3562.

182. D. Sopu, J. Kotakoski, K. Albe. Finite-size effects in the phonon density of states of nanostruc-tured germanium: A comparative study of nanoparticles, nanocrystals, nanoglasses, and bulk phases // Phys. Rev. B 83, 24 (2011) 245416.

183. D. Sopu, K. Albe, Y. Ritter, H. Gleiter. From nanoglasses to bulk massive glasses // Appl. Phys. Lett. 94, 19 (2009) 191911.

184. K. Nordlund, Molecular dynamics simulation of ion ranges in the l-100 keV energy range // Comp. Mat. Sci. 3 (1995) 448-456.

185. L. L. Araujo, R. Giulian, D. J. Sprouster, C. S. Schnohr, D. J. Llewellyn, P. Kluth, D. J. Cook-son, G. J. Foran, M. C. Ridgway, Size-dependent characterization of embedded Ge nanocrystals: Structural and thermal properties // Phys. Rev. B 78, 9 (2008) 094112.

186. Н. Н. Овсюк, В. Н. Новиков. Влияние степени разупорядоченности аморфных твердых тел на интенсивность рассеяния света акустическими фононами // ЖЭТФ 114, 1 (1998) 315321.

187. V. Ralchenko, A. Vlasov. I. Vlasov. B. Zubov, A. Nikitin, A. Khomich. Spatial distribution of thermal conductivity of diamond wafers as measured by Laser Flash Technique // Proc. SPIE V. 3484 (1998) 314-321.

188. S. Barman, G. P. Srivastava. Quantitative estimate of phonon scattering rates in different forms of diamond // Phys. Rev. B 73 (2006) 073301.

189. S. Prawer, K. W. Nugent, D. N. Jamieson. The Raman bipectrum of фmoprhous sp3 bonded carbon // Diam. Rel. Mat. 7, 1 (1998) 106-110.

190. J. D. Hunn, S. P. Withrow, C. W. White, D. M. Hembree-Jr. Raman scattering from MeV-ion implanted diamond // Phys. Rev. B 52, 11 (1995) 8106-8111.

191. J. P. Goss, B. J. Coomer, R. Jones, T. D. Shaw, P. R. Briddon, M. Rayson, S. Oberg. Self-interstitial aggregation in diamond // Phys. Rev. B 63, 19 (2001) 195208 (1-14).

192. G. Davies, B. Campbell, A. Mainwood, M. Newton, M. Watkins, H. Kanda, T. R. Anthony. In-terstitials, vacancies and impurities in diamond // Phys. Stat. Sol. A 186, 2 (2001) 187-198.

193. K. Jagannadham, M. J. Lance, J. E. Butler. Laser annealing of neutron irradiated boron-10 isotope doped diamond // J. Mater. Sci. 46 (2011) 2518-2528.

194. K. Iakoubovskii, I. Kiflawi, K. Johnston, A. Collins, G. Davies, A. Stesmans. Annealing of vacancies and interstitials in diamond // Phys. B: Cond. Mat. 340-342 (2003) 67-75.

195. B. Slepetz, M. Kertesz. Divacancies in diamond: a stepwise formation mechanism // Phys. Chem. Phys. 16 (2014) 1515.

196. D. C. Smith, G. Godard. UV and VIS Raman spectra of natural lonsdaleites: Towards a recognised standard // Spectrochim. Act. Part A 73 (2009) 428-435.

197. Z. Wang, Y. Zhao, C. Zha, Q. Xue, R. T. Downs, R. Duan, R. Caracas, X. Liao. X-Ray Induced Synthesis of 8H Diamond // Adv. Mat. 20 (2008) 3303-3307.

198. M. Popov. Stress-induced phase transitions in diamond // High Pres. Res. 30 (2010) 670-678.

199. В. Ю. Долматов. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза: свойства и применение // Успехи химии 70 (2001) 687-708.

200. А. Е. Алексенский, В. Ю. Осипов, А. Я. Вуль, Б. Я. Бер, А. Б. Смирнов, В. Г. Мелехин, G. J. Adriaenssens, K. Iakoubovskii, Оптические свойства слоев наноалмазов // ФТТ 43, 1 (2001) 140-145.

201. G. N. Yushin, S. Osswald, V. I. Padalko, G. P. Bogatyreva, Y. Gogotsi. Effect of sintering on structure of nanodiamond // Diam. Rel. Mat. 14 (2005) 1721-1729.

202. V. N. Mochalin, O. Shenderova, D. Ho, Yu. Gogotsi. The properties and applications of nanodi-amonds // Nat. Nanotech. 7 (2012) 11-23.

203. C. Z. Wang, K. M. Ho. Structure, dynamics, and electronic properties of diamondlike amorphous carbon // Phys. Rev. Lett. 71 (1993) 1184-1187.

204. A. E. Aleksenskii, M. V. Baidakova, A. Y. Vul, V. Y. Davydov, Y. A. Pevtsova. Diamondgraphite phase transition in ultradisperse-diamond clusters // Phys. Sol. St. 39 (1997) 1007-1015.

205. O. O. Mykhaylyk, Y. M. Solonin, D. N. Batchelder, R. Brydson. Transformation of nanodia-mond into carbon onions: a comparative study by high-resolution transmission electron microscopy, electron energy-loss spectroscopy, X-ray diffraction, small-angle X-ray scattering, and ultraviolet Raman spectroscopy // J. Appl. Phys. 97 (2005) 074302.

206. N. V. Surovtsev, I. N. Kupriyanov. Temperature dependence of the Raman line width in diamond: Revisited // J. Raman Spectrosc. 46 (2015) 171-176.

207. J. L. Warren, J. L. Yarnell, G. Dolling, R. A. Cowley. Lattice Dynamics of Diamond // Phys. Rev. 158, 3 (1967) 805-808.

208. S. Prawer, K. W. Nugent, D. N. Jamieson, J. O. Orwa, L. A. Bursill, J. L. Peng. The Raman spectrum of nanocrystalline diamond. // Chem. Phys. Lett. 332 (2000) 93-97.

209. R. Kalish, A. Reznik, S. Prawer, D. Saada, J. Adler. Ion-implantation-induced defects in diamond and their annealing: experiment and simulation // Phys. Stat. Sol. A 174 (1999) 83-99.

210. H. E. Schaffer, R. R. Chance, R. J. Silbey, K. Knoll, R. R. Schröck. Conjugation length dependence of Raman scattering in a series of linear polyenes: implications for polyacetylene. // J. Chem. Phys. 94 (1991) 4161-4170.

211. J. F. Cui, X. W. Fang, K. Schmidt-Rohr. Quantification of C=C and C=O surface carbons in detonation nanodiamond by NMR // J. Phys. Chem. C 118 (2004) 9621-9627.

212. X. Lianqiang, L. Cheng. Graphite oxide under high pressure: a Raman spectroscopic study // J. Nanomat. 2013 (2013) 731875.

213. M. Dubois, K. Guerin, N. Batisse, E. Petit, A. Hamwi, N. H. Kharbache, P. Pirotte, F. Masin. Solid state NMR study of nanodiamond surface chemistry // Sol. Stat. Nucl. Mag. 40 (2011) 144-154.

214. O. Shenderova, A. Koscheev, N. Zaripov, I. Petrov, Y. Skryabin, P. Detkov, S. Turner, G. Van Tendeloo. Surface chemistry and properties of ozone-purified detonation nanodiamonds // J. Phys. Chem. C 115, 20 (2011) 9827-9837.

215. T. Petit, J.-C. Arnault, H. A. Girard, M. Sennour, T. Y. Kang, C. L. Cheng, P. Bergonzo, Oxygen hole doping of nanodiamond // Nanosc. 21 (2012) 6792-6799.

216. V. L. Kuznetsov, A. L. Chuvilin, Yu. V. Butenko, Yu. V. Mal'kov, I. Yu., V. M. Titov. Onionlike carbon from ultra-disperse diamond // Chem. Phys. Lett. 222 (1994) 343-348.

217. B. Palosz, E. Grzanka, C. Pantea, T. W. Zerda, Y. Wang, J. Gubicza, T. Ungar. Microstructure of nanocrystalline diamond powders studied by powder diffractometry // J. Appl. Phys. 97, 6 (2005) 064316.

218. V. C. Sanchez, A. Jachak, R. H. Hurt, A. B. Kane. Biological interactions of graphene-family nanomaterials: an interdisciplinary review // Chem. Res. Toxic. 25 (2012) 15-34.

219. Y. R. Chang, H. Y. Lee, K. Chen, C. C. Chang, D. S. Tsai, C. C. Fu, T. S. Lim, Y. K. Tzeng, C. Y. Fang, C. C. Han, H. C. Chang, W. Fann. Mass production and dynamic imaging of fluorescent nanodiamonds // Nat. Nanotech. 3, 5 (2008) 284-288.

220. J.-P. Boudou, P. A. Curmi, F. Jelezko, J. Wrachtrup, P. Auber, M. Sennour, G. Balasubramanian, R. Reuter, A. Thorel, E. Gaffet. High yield fabrication of fluorescent nanodiamonds // Nanotech. 20, 23 (2009) 235602.

221. J. R. Rabeau, A. Stacey, A. Rabeau, S. Prawer, F. Jelezko, I. Mirza, J. Wrachtrup. Single nitrogen vacancy centers in chemical vapor deposited diamond nanocrystals // Nano Lett. 7, 11 (2007) 3433-3437.

222. D. M. Toyli, C. D. Weis, G. D. Fuchs, T. Schenkel, D. D. Awschalom. Chip-scale nanofabrica-tion of sngle spins and spin arrays in diamond // Nano Lett. 10, 8 (2010) 3168-3172.

223. I. I. Vlasov, O. Shenderova, S. Turner, O. I. Lebedev, A. A. Basov, I. Sildos, M. Rähn, A. A. Shiryaev, G. Van Tendeloo. Nitrogen and luminescent nitrogen-vacancy defects in detonation nanodiamond // Small 6, 5 (2010) 687-694.

224. B. R. Smith, D. W. Inglis, B. Sandnes, J. R. Rabeau, A. V. Zvyagin D., Gruber, C. J. Noble, R. Vogel, E. Osawa, T. Plakhotnik. Five-nanometer diamond with luminescent nitrogen-vacancy defect centers // Small 5, 14 (2009) 1649-1653.

225. T. A. Kennedy, F. T. Charnock, J. S. Colton, J. E. Butler, R. C. Linares, P. J. Doering. Single-qubit operations with the nitrogen-vacancy center in diamond // Phys. Stat. Sol. B 233, 3 (2002) 416-426.

226. N. B. Manson, J. P. Harrison, M. J. Sellars. Nitrogen-vacancy center in diamond: Model of the electronic structure and associated dynamics // Phys. Rev. B 74, 10 (2006) 104303.

227. V. Jacques, E. Wu, F. Grosshans, F. Treussart, P. Grangier, A. Aspect, J.-F. Roch. Experimental realization of Wheeler's delayed-choice gedanken experiment // Science 315, 5814 (2007) 966968.

228. J. R. Maze, P. L. Stanwix, J. S. Hodges, S. Hong, J. M. Taylor, P. Cappellaro, L. Jiang, M. V. G. Dutt, E. Togan, A. S. Zibrov, A. Yacoby, R. L. Walsworth, M. D. Lukin. Nanoscale magnetic sensing with an individual electronic spin in diamond // Nature 455, 7213 (2008) 644-647.

229. K. Y. Han, K. I. Willig, E. Rittweger, F. Jelezko, C. Eggeling, S. W. Hell. Three-dimensional stimulated emission depletion microscopy of nitrogen-vacancy centers in diamond using continuous-wave light // Nano Lett. 9, 9 (2009) 3323-3329.

230. Y. Sonnefraud, A. Cuche, O. Faklaris, J.-P. Boudou, T. Sauvage, J.-F. Roch, F. Treussart, S. Huant. Diamond nanocrystals hosting single NV color centers sorted by photon-correlation near-field microscopy // Opt. Lett. 33, 6 (2008) 611-613.

231. O. A. Shenderova, D. M. Gruen. Ultrananocrystalline diamond: synthesis, properties, and applications // NY: William-Andrew Publishers, 2006.

232. P. S. DeCarli, J. C. Jamieson. Formation of diamond by explosive shock // Science 133, 3467 (1961) 1821-1822.

233. V. Yu. Dolmatov. Detonation synthesis ultradispersed diamonds: properties and applications // Russ. Chem. Rev. 70, 7 (2001) 607-626.

234. V. F. Tatsii, A. V. Bochko, G. S. Oleinik. Structure and properties of DALAN detonation diamonds // Combust. Explos. Shock Waves 45, 1 (2009) 95-103.

235. A. A. Soltamova, I. V. Ilyin, P. G. Baranov, A. Ya. Vul', S. V. Kidalov, F. M. Shakhov, G. V. Mamin, S. B. Orlinskii, N. I. Silkin, M. Kh. Salakhov. Detection and identification of nitrogen defects in nanodiamond as studied by EPR // Phys. Rev.B 404, 23-24 (2009) 4518-4521.

236. V. Pichot, O. Stephan, M. Comet, E. Fousson, J. Mory, D. Spitzer. Location of nitrogen in detonation nanodiamonds // Phys. Chem. C 114, 10 (2010) 10082-10087.

237. 238 O. Shenderova, P. Gruen. Ultrananocrystalline diamond, synthesis, properties and applications // NY: William-Andrew Publishers, 2012.

238. G. Balasubramanian, A. Lazariev, S. R. Arumugam, D. Duan. Nitrogen-Vacancy color center in diamond - emerging nanoscale applications in bioimaging and biosensing // Current Opinion in Chemical Biology 20 (2014) 69-77.

239. Y. Y. Hui, H.-Ch. Chang. Recent developments and applications of nanodiamonds as versatile bioimaging agents // J. Chin. Chem. Soc. 61, 1 (2014) 67-76.

240. M. Kompan, E. Terukov, S. Gordeev, S. Zhukov, Y. Nikolaev. Photoluminescence spectra of ultradisperse diamond // Phys. Sol. Stat. 39, 2 (1997) 1928-1929.

241. A. M. Schrand, S. C. Hens, O. A. Shenderova. Nanodiamond particles: properties and perspectives for bioapplications // Crit. Rev. Sol. Stat. Mater. Sci. 34 (2009) 18-74.

242. I. I. Vlasov, R. A. Khmelnitskii, A. V. Khomich, V. G. Ralchenko, W. Wenseleers, E. Goovaerts. Experimental evidence for charge state of 3H defect in diamond // Phys. Stat. Sol. (a) 199, 1 (2003) 103-107.

243. A. T. Collins. The optical and electronic properties of semiconducting diamond // Phil. Trans. R. Soc. London A 342, (1993) 233-244.

244. A. T. Collins. Optical centers produced in diamond by radiation damage // New Diam. Front. Carbon Technol. 17, 2 (2007) 47-61.

245. A. T. Collins, A. Dahwich, The annealing of interstitial-related optical centres in type Ib diamond. // Diam. Rel. Mat. 13, 11-12 (2004) 1959-1962.

246. A. T. Collins. Things we still don't know about optical centres in diamond // Diam. Rel. Mat. 8, 8(1999)1455-1462.

247. J. W. Steeds, S. Kohn. Annealing of electron radiation damage in a wide range of Ib and Ila diamond samples // Diam. Rel. Mat. 50 (2014) 110-122.

248. I. Aharonovich, A. D. Greentree, S. Prawer. Diamond photonics. // Nat. Phot. 5 (2011) 397-405.

249. K. Wang, J. Steeds, Z. Li. Photoluminescence studies of 515.8 nm, 533.5 nm and 580 nm centres in electron irradiated type IIa diamond // Diam. Rel. Mat. 25, 1 (2012) 29-33.

250. A. R. Filipp, V. V. Tkachev, V. S. Varichenko, A. M. Zaitsev, A. R. Chelyadinskii, Yu. A. Kluev. Diffusion of implanted nickel in diamond // Diam. Rel. Mat. 1, 2-4 (1992) 271-276.

251. C. D. Clark, R. W. Ditchburn, H. B. Dyer. The absorption spectra of natural and irradiated diamonds // Proc. R. Soc. A 234, 1198 (1956) 363-381.

252. В. А. Николаенко, В. И. Карпухин. Измерение температуры с помощью облученных материалов // М.: Энергоатомиздат, 1986, 120 стр.

253. A. V. Inyushkin, A. N. Taldenkov, V. G. Ralchenko, I. I. Vlasov, V. I. Konov, A. V. Khomich, R. A. Khmelnitskii, A. S. Trushin. Thermal conductivity of polycrystalline CVD diamond: effect of annealing-induced transformations of defects and grain boundaries // Phys. Stat. Sol. (a) 205, 9 (2008) 2226-2232.

254. A. T. Collins. Vacancy enhanced aggregation of nitrogen in diamond // J. Phys. C. 13, 14 (1980) 2641-2650.

255. A. A. Gippius, R. A. Khmelnitsky, V. A. Dravin, A. V. Khomich. Diamond-graphite transformation induced by light ions implantation // Diam. Rel. Mat. 12, 3-7 (2003) 538-541.

256. E. Neu, D. Steinmetz, J. Riedrich-Möller, S. Gsell, M. Fischer, M. Schreck, C. Becher. Single photon emission from silicon-vacancy colour centres in chemical vapour deposition nano-diamonds on iridium // New J. Phys. 13, 2 (2011) 025012 (21).

257. A. A. Basov, M. Rahn, M. Pärs, I. I. Vlasov, I. Sildos, A. P. Bolshakov, V. G. Golubev, V. G. Ralchenko. Spatial localization of Si-vacancy photoluminescent centers in a thin CVD nanodiamond film // Phys. Stat. Sol. A. 206, 9 (2009) 2009-2011.

258. T. Hainschwang, A. Respinger, F. Notari, H. J. Hartmann, C. Günthard. A comparison of diamonds irradiated by high fluence neutrons or electrons, before and after annealing // Diam. Rel. Mat. 18, 10 (2009) 1223-1234.

259. R. M. Denning, Selected properties of neutron irradiated diamond // Am. Mineral. 49 (1964) 72105.

260. D. T. Morelli, C. Uher. Correlating optical absorption and thermal conductivity in diamond // Appl. Phys. Lett. 63, 21 (1993) 165-167.

261. S. Liggins, M. E. Newton, J. P. Goss, P. R. Briddon, D. Fisher. Identification of the dinitrogen < 001 > split interstitial H1a in diamond // Phys. Rev. B 81, (2010) 085214.

262. S. Liggins, B. Green, M. E. Newton, C. M. Welbourn. Optical studies of neutron irradiation damage in natural and synthetic diamond // Poster at 61st De Beers Diamond Conference, Warwick University, Coventry, UK, 13-16 July 2010.

263. D. F. Talbot-Ponsonby, M. E. Newton, J. M. Barker, G. A. Scarsbrook, R. S. Sussmann, A. J. Whitehead. EPR and optical studies on polycrystalline diamond films grown by chemical vapor deposition and annealed between 1100 and 1900 K // Phys. Rev. B 57, 4 (1998) 2302-2309.

264. J. C. Inkson. Deep impurities in semiconductors: II. The optical cross section // J. Phys. C: Sol. Stat. Phys. 14, 7 (1981) 1093-1101.

265. M. Nesladek, K. Meykens, K. Haenen, L. M. Stals, T. Teraji, S. Koizumi. Low-temperature spectroscopic study of n-type diamond // Phys. Rev. B 59, 23 (1999) 14852-14855.

266. Yu. N. Palyanov, I. N. Kupriyanov, A. G. Sokol, A. F. Khokhryakov, Yu. M. Borzdov. Diamond Growth from a Phosphorus-Carbon System at HPHT Conditions // Cryst. Grow. Des. 11, 6 (2011) 2599-2605.

267. A. Janssen, W. J. P. van Enckevort, W. Vollenberg, L. J. Giling. Characterization of single-crystal diamond grown by chemical vapour deposition processes // Diam. Rel. Mat. 1 (1992) 789-800.

268. P. Gonon, S. Prawer, K. W. Nugent, D. N. Jamieson. Radiation damage induced by MeV alpha particles in polycrystalline diamond films // J. Appl. Phys. 80, 9 (1996) 5006-5013.

269. A. Reznik, C. Uzan-Saguy, R. Kalish. Effects of point defects on the electrical properties of doped diamond // Diam. Rel. Mat. 9, 5-7 (2000) 1051-1056.

270. J. F Prins. Ion implantation of diamond for electronic applications // Semicond. Sci. Technol. 18, 3 (2003) S27-S33.

271. C. Saguy, E. Baskin, R. Kalish. Electrical properties of undoped and ion-implanted type IIa diamonds measured by photo-Hall // Diam. Rel. Mat. 14, 3-7 (2005) 344-349.

272. G. Lucovsky. On the photoionization of deep impurity centers in semiconductors // Sol. St. Commun. 3, 9 (1965) 299-302.

273. E. Trajkov, S. Prawer. Conduction mechanisms in ion-implanted and annealed polycrystalline CVD diamond // Diam. Rel. Mat. 15, 10 (2006) 1714-1719.

274. G. Davies, A. Mainwood, C. Piccirillo, K. L. Lewis, T. P. Mollart, M. Neslardek, Z. Remes. Why Does Diamond Absorb Infra-Red Radiation? // Phys. Stat. Sol. (a) 193, 3 (2002) 442-447.

275. L. Allers, A. T. Collins, J. Hiscock. The annealing of interstitial-related optical centres in type II natural and CVD diamond // Diam. Rel. Mat. 7, 2-5 (1998) 228-232.

276. S. J. Breuer, P. R. Briddon. Ab initio investigation of the native defects in diamond and self-diffusion // Phys. Rev. B 51 (1995) 6984-6994.

277. C. Phaal. The absorption spectra and irradiation of plastically deformed diamond // Phil. Mag. 11, 110 (1965) 369-378.

278. G. Dolling, R. A. Cowley. The thermodynamic and optical properties of germanium, silicon, diamond and gallium arsenide // Proc. Phys. Soc. London 88, 2 (1966) 463-494.

279. J. Kulda, B. Dorner, B. Roessli, H. Strener, R. Bauer, T. May, K. Karch, P. Pavone, D. Strauch. A neutron-scattering study of the overbending of the [100] LO phonon mode in diamond // Sol. Stat. Com. 99, 11 (1996) 799-802.

280. M. Lax, E. Burstein. Infrared lattice absorption in ionic and homopolar crystals // Phys. Rev. 97, 39 (1955) 39-52.

281. R. Vogelgesang, A. D. Alvarenga, K. Hyunjung, A. K. Ramdas, S. Rodriguez, M. Grimsditch, T. R. Anthony. Multiphonon Raman and infrared spectra of isotopically controlled diamond // Phys. Rev. B 58, 9 (1998) 5408-5416.

282. S. Prawer, R. J. Nemanich. Raman spectroscopy of diamond and doped diamond // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 362, 1824 (2004) 2537-2565.

283. B. J. Parsons. Spectroscopic mode gruneisen parameters for diamond // Proc. R. Soc. London A 352, 1670 (1977) 397-417.

284. C. J. Tang, A. J. Neves, M. C. Carmo. On the two-phonon absorption of CVD diamond films // Diam. Rel. Mat. 14, 11/12 (2005) 1943-1949.

285. В. И. Иванов-Омский, Т. К. Звонарева, Г. Ф. Фролова. Аномальное двухфотонное поглощение в нанокристаллах алмаза в среде аморфного углерода // ФТТ, 41, 2 (1999) 319324.

286. J. F. Angress, A. J. Maiden. Electric field-induced changes in the two-phonon infrared absorption spectrum of diamond // J. Phys. C: Sol. St. Phys. 4, 2 (1971) 235-239.

287. G. S. Hobson, E. G. S. Paige. The effect of uniaxial stress on the two-phonon lattice absorption bands of silicon // Proc. Phys. Soc. 88, 2 (1966) 437-448.

288. Е. А. Васильев, В. И. Иванов-Омский, И. Н. Богуш. Проявление межузельного азота в спектрах поглощения природных алмазов // ФТТ 75, 6 (2005) 38-41.

289. S. J. Breuer, P. R. Briddon. Ab initio investigation of the native defects in diamond and self-diffusion // Phys. Rev B 51, 11 (1995) 6984-6994.

290. A. Mainwood. Modelling of interstitial-related defects in diamond // Diam. Rel. Mate. 8, 8 (1999)1560-1564.

291. A. T. Collins, M. Stanley, G. S. Woods. Nitrogen isotope effects in synthetic diamonds // J. Phys. D: Appl. Phys. 20, 7 (1987) 969-974.

292. A. T. Collins, G. Davies, H. Kanda, G. S. Woods. Spectroscopic studies of carbon-13 synthetic diamond // J. Phys. C 21 (1988) 1363-1376.

293. V. Ralchenko, L. Nistor, E. Pleuler, A. Khomich, I. Vlasov, R. Khmelnitskii, Structure and properties of high-temperature annealed CVD diamond // Diam. Rel. Mat. 12, 10-11 (2003) 19641970.

294. C. J. Tang, M. A. Neto, M. J. Soares, A. J. S. Fernandes, A. J. Neves, J. Gracio. A comparison study of hydrogen incorporation among nanocrystalline, microcrystalline and polycrystalline diamond films grown by chemical vapor deposition // Thin Solid Films 515 (2007) 3539-3546.

295. R. U. A. Khan, P. M. Martineau, B. L. Cann, M. E. Newton and D. J. Twitchen. Charge transfer effects, thermo- and photochromism in single crystal CVD synthetic diamond // Phys. Rev. Lett. 90, 1 (2009) 185507.

296. S. Liggins. Identification of point defects in treated single crystal diamond // Thesis, University of Warwick, 2010.

297. R. C. Cruddace, M. E. Newton, H. E. Smith, G. Davies, D. Fisher, P. M. Martineau, D. J. Twitchen. Identification of the 3123 cm-1 absorption line in SC-CVD diamond as the NVH0 defect // Proceedings of the 58th De Beers Diamond Conference, Coventry, England (2007) P19.1-P19.3.