Erbium ion implantation into diamond – measurement and modelling of the crystal structure

文献情報

出版日 2017-01-26
DOI 10.1039/C6CP08851A
インパクトファクター 3.676
著者

Pavla Nekvindová, David Sedmidubský, Michal Hušák, Zdeněk Remeš, Marián Varga, Alexander Kromka, Roman Böttger, Jiří Oswald


原文を見る

要旨

Diamond is proposed as an extraordinary material usable in interdisciplinary fields, especially in optics and photonics. In this contribution we focus on the doping of diamond with erbium as an optically active centre. In the theoretical part of the study based on DFT simulations we have developed two Er-doped diamond structural models with 0 to 4 carbon vacancies in the vicinity of the Er atom and performed geometry optimizations by the calculation of cohesive energies and defect formation energies. The theoretical results showed an excellent agreement between the calculated and experimental cohesive energies for the parent diamond. The highest values of cohesive energies and the lowest values of defect formation energies were obtained for models with erbium in the substitutional carbon position with 1 or 3 vacancies in the vicinity of the erbium atom. From the geometry optimization the structural model with 1 vacancy had an octahedral symmetry whereas the model with 3 vacancies had a coordination of 10 forming a trigonal structure with a hexagonal ring. In the experimental part, erbium doped diamond crystal samples were prepared by ion implantation of Er+ ions using ion implantation fluences ranging from 1 × 1014 ions per cm2 to 5 × 1015 ions per cm2. The experimental results revealed a high degree of diamond structural damage after the ion implantation process reaching up to 69% of disordered atoms in the samples. The prepared Er-doped diamond samples annealed at the temperatures of 400, 600 and 800 °C in a vacuum revealed clear luminescence, where the 〈110〉 cut sample has approximately 6–7 times higher luminescence intensity than the 〈001〉 cut sample with the same ion implantation fluence. The reported results are the first demonstration of the Er luminescence in the single crystal diamond structure for the near-infrared spectral region.

関連文献

Spectroscopic diagnostic for the ring-size of carbohydrates in the gas phase: furanose and pyranose forms of GalNAc

Baptiste Schindler, Laurent Legentil, Abdul-Rhaman Allouche, Vincent Ferrières

2019-05-23 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04082F

Nanoscale PDA disassembly in ionic liquids: structure–property relationships underpinning redox tuning

Marianna Ambrico, Paola Manini, Paolo F. Ambrico, Teresa Ligonzo, Giuseppe Casamassima, Paola Franchi, Luca Valgimigli, Andrea Mezzetta, Cinzia Chiappe, Marco d'Ischia

2019-05-09 Paper

DOI: 10.1039/C9CP01545K

Atomic-level crystallization in selective laser melting fabricated Zr-based metallic glasses

Yue Zhang, Haishun Liu, Jinyong Mo, Mingzi Wang, Zhe Chen, Yezeng He, Chunguang Tang

2019-05-15 Paper

DOI: 10.1039/C9CP02181G

On-surface synthesis of 2D COFs on Cu(111) via the formation of thermodynamically stable organometallic networks as the template

Cheng-Xin Wang, Jian-Le Chen, Chen-Hui Shu, Ke-Ji Shi, Pei-Nian Liu

2019-05-31 Paper

DOI: 10.1039/C9CP01843C

Solvation structure of lanthanide(iii) bistriflimide salts in acetonitrile solution: a molecular dynamics simulation and EXAFS investigation

Valentina Migliorati, Adriano Filipponi, Francesco Sessa, Alessandra Serva, Paola D'Angelo

2019-05-28 Paper

DOI: 10.1039/C9CP01417A

Understanding the affinity of bis-exTTF macrocyclic receptors towards fullerene recognition

Joaquín Calbo, Alberto de Juan, Juan Aragó, Julia Villalva, Emilio M. Pérez, Enrique Ortí

2019-05-20 Paper

DOI: 10.1039/C9CP01735F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

S-(甲硅烷基丙基)異硫酰氯を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際にはPPE(防護具)が必要です。特に手袋と面マスクは必須です。ドラフトチャンバーを使用して漏洩処理を行い、温度は常温、湿度は乾燥状態、容器はガラス容器...

84682-36-02-Amino-7,7-dimethox...
化合物よくある質問

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶とは何ですか?

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶は、CAS番号52310-46-0の化合物で、8-位に硝基を有する咪唑並みの结构をもつ吡啶の化合物です。この化合物は、酸化還元...

52310-46-08-Nitroimidazo[1,2-a...
化合物よくある質問

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品はありますか?

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品には、類似構造を持つ化合物や機能性に等しい代替試薬があります。例えば、4-クロロ-5-メトキシピリジン-2-甲...

1454849-84-3(4-Bromo-5-methoxy-2...
化合物よくある質問

全氟-1,2-二甲基環己烷を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

全氟-1,2-二甲基環己烷(CAS番号:306-98-9)の廃棄物は、特別な処理が必要です。まず、廃棄物を密閉容器に収集し、適切な防漏容器に保管します。次に、専...

306-98-91,1,2,2,3,3,4,4,5,6-...
化合物よくある質問

3-(溴甲基)苯乙酸の主な用途は何ですか?

3-(溴甲基)苯乙酸は主に研究用化学薬品として利用され、有機合成や医薬品の開発に用いられます。また、特定の化合物の合成中間体としても使用されることがあります。

118647-53-32-(3-(Bromomethyl)ph...
化合物よくある質問

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンはどのように保存すればよいですか?

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンは冷暗所で密栓の容器に保存し、直射日光を避けて保管することをお勧めします。温度は常温とし、湿気を...

23368-84-55-Iodo-4-methoxy-6-m...
化合物よくある質問

1-(2-溴-6-甲氧基苯基)乙酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

実験室では、1-(2- Bromo-6-methoxyphenyl)ethanoneを取り扱う際には、ゴーグルや面具、手袋などのPPEを使用することが推奨されま...

380225-68-31-(2-Bromo-6-methoxy...
化合物よくある質問

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは安全ですか?

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは一般に安全ですが、取扱いには注意が必要です...

1352037-60-55-(4,4,5,5-Tetrameth...
化合物よくある質問

4-溴萘-1-甲酸の代替品はありますか?

4-溴萘-1-甲酸は比較的稀な化合物ですが、類似物としては、4-クロロ-1-ナフホリック酸やその他のブロモ置換ナフホリック酸が挙げられます。ただし、これらの代替...

16650-55-84-Bromo-1-naphthoic ...
化合物よくある質問

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品はありますか?

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品としては、ε-白藜芦醇、ポリフェノール類、フラボノイド類が挙げられます。これらは類似の化学構造と生物学的活性を持っています。ただし...

62218-08-05-{(2R,3R)-6-Hydroxy...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。