Истражувачи покажаа дека кратки ултравиолетови ласерски импулси можат селективно да ја менуваат структурата на дефектите во дијамантот, додека постојните азотно-вакантни (NV) центри остануваат главно недопрени. Ова отвора можност за попрецизно инженерство на материјали за квантни технологии.
Во експериментот бил употребен монокристален дијамант добиен со хемиско таложење од пареа. Ласер со бранова должина од 266 нанометри испраќал импулси долги само неколку наносекунди во локализирани области од кристалот, со што енергијата се ограничувала на многу мал простор наместо да се загрева целиот дијамант.
По озрачувањето, во спектарот на фотолуминисценција се појавиле нови емисии околу 563 и 579 нанометри. Тие се поврзуваат со дефекти во кои јаглеродни атоми се наоѓаат надвор од нивните вообичаени места во кристалната решетка. Истовремено, оптичкиот сигнал од веќе присутните NV-центри се променил многу малку.
NV-центрите се важни за квантните технологии бидејќи можат да служат како кубити и како чувствителни сензори за магнетни и електрични полиња. Затоа, можноста да се менува една група дефекти без значително нарушување на друга е важен чекор кон попрецизно дизајнирање на дијамантски квантни материјали.
Сигналот од новиот центар не растел непрекинато со зголемувањето на изложеноста на ласерот, туку по достигнувањето максимум можел и да опадне. Тоа укажува дека ласерот не создава дефекти само во една насока, туку поттикнува сложени преобразби меѓу различни атомски конфигурации.
Точниот механизам сè уште не е разјаснет. Една можна слика е дека фотони со енергија под забранетиот појас ги возбудуваат електронските состојби поврзани со дефектите, по што енергијата се пренесува во кристалната решетка и предизвикува локално прераспоредување на јаглеродните атоми. Потребни се дополнителни истражувања за да се потврди овој процес и да се утврди колку прецизно може да се контролира.
Резултатите, објавени во списанието Diamond and Related Materials, покажуваат дека дефектите во дијамантот не мора да се третираат како неделива целина. Со соодветно избрани ласерски параметри, научниците би можеле селективно да создаваат и менуваат одредени центри, оставајќи ги квантно релевантните NV-центри зачувани.
