17 из 19 её сотрудников – молодые ученые, большинство из которых являются магистрантами и аспирантами САФУ. Руководит лабораторией доктор физико-математических наук Дмитрий Николаевич Макаров. Основная часть оборудования закуплена, и ученые уже начали проведение исследовательских работ.

Сначала похожие на необработанные камни синтетические алмазы, выращенные с добавлением азота (N), обрезают, в результате чего получаются монокристаллические алмазные пластины с высоким содержанием азота. Резка алмазов - достаточно сложный процесс: сначала проводят 3Д-разметку на специальной установке, затем прозрачный алмаз покрывают определенным веществом, чтобы он стал видимым для лазера.

После резки поверхность алмаза из-за углеродизации покрывается черной копотью, то есть появляется так называемая графитизация, поэтому пластину шлифуют.

Затем в алмазных пластинах создают NV центры, где N –уже имеющийся азот, а V - вакансии, которых пока нет, и для их получения алмаз облучают либо электронами, либо нейтронами. Однако, вакансии, полученные в результате облучения, распределяются хаотично, поэтому следующий технологический шаг- температурный отжиг, при котором нагревают всю систему. Вакансии и азот начинают двигаться в кристаллической решетке алмаза, и, находя друг друга, объединяются. В результате получаются NV- центры, обладающие уникальными свойствами.

Далее полученные алмазные пластины с NV-центрами характеризуют, то есть проводят ряд научных исследований. Прежде всего, это определение напряжения пластин на собранном учеными лаборатории стенде. Алмазы с высоким напряжением, как правило, имеют дефекты и непригодны для дальнейшего использования. Кроме того, на установке по регистрированию оптически детектируемого магнитного резонанса проводят исследования NV- центров, определяя их количество, а также соответствие полученной монокристаллической алмазной пластины заявленным характеристикам.

Для ученых лаборатории очень важно научиться выращивать и получать монокристаллические алмазные пластины с NV - центрами, обладающими тонкими, уникальными свойствами: такие пластины используются, например, в квантовых магнитометрах, а в перспективе - в квантовых компьютерах. Это значит, что синтез монокристаллов алмаза - очень перспективная технология, которая сейчас развивается во всём мире, это самый передний край научно-технического развития. Установки, которые нужны для выращивания алмазов, работают в технике температурного градиента, которая сочетает в себе достаточно высокое качество получаемых алмазов и низкую стоимость. Всё это способствует технологической независимости нашей страны.

Лаборатория диагностики углеродных материалов и спиново-оптических явлений в широкозонных полупроводниках уникальна тесной кооперацией с АГД «Даймондс», сотрудничеством с физико-техническим институтом им Иоффе в г. Санкт-Петербурге, Институтом общей физики имени А.М. Прохорова РАН, Объединенным институтом ядерных исследований в городе Дубна. Всё это стало возможным благодаря научно- образовательному центру мирового уровня «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования».