Идентификация парамагнитных центров азота (Р1) в алмазных кристаллитах, получаемых спеканием детонационных наноалмазов при высоком давлении и температуре

Методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) исследованы алмазные монокристаллы, синтезированные из порошков наноалмазов детонационного синтеза (ДНА) путем обработки при высоких давлениях ($P\sim$ 7 GPa) и температурах ($T>$ 1300$^\circ$C). Существенной особенностью обработки (НРНТ-спекания) являлось использование в процессе низкомолекулярных спиртов. Появление сверхтонкой структуры сигнала ЭПР, связанной с “парамагнитным азотом” (P1-центрами), объясняется ростом алмазных монокристаллов субмикронных и микронных размеров из нанокристаллов ДНА, происходящим по механизму ориентированного присоединения и сращивания. При таком росте и укрупнении кристаллов существенно уменьшается концентрация парамагнитных центров в приповерхностных областях сращиваемых частиц ДНА, наличие которых препятствует обнаружению сверхтонкой структуры сигнала P1-центров. Показано, что концентрация парамагнитных дефектов всех типов уменьшается до уровня $\sim$3.1 $\cdot$ 10$^{18}$ g$^{-1}$ ($\sim$60 ppm), при HPHT-обработке при $T$ = 1650$^\circ$C. Это обуславливает успешную идентификацию P1-центров в микрокристаллах, полученных при HPHT-спекании, доля которых составляет не менее $\sim$40% от полного числа парамагнитных центров.