ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Ежегодную отраслевую премию «Промышленная робототехника» впервые запускают в России

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации совместно с Центром развития промышленной робототехники Университета Иннополис объявляет конкурсный отбор на ежегодную отраслевую премию «Промышленная робототехника». Премия учреждена в 2025 году в целях поощрения и признания деятельности отечественных компаний и организаций, работающих в сфере промышленной робототехники, что напрямую...

Минпромторг России поддержит российских производителей средств производства и автоматизации

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации объявило о проведении дополнительного отбора российских производителей средств производства и автоматизации для возмещения убытков, связанных с предоставлением скидок покупателям при реализации продукции. Данная субсидия предоставляется в рамках трех федеральных проектов, входящих в национальный проект «Средства производства и автомати...

Горьковский автозавод представил на ЦИПР особо значимый проект по созданию комплексной системы управления жизненным циклом продукта и производством

Горьковский автозавод представил проект по внедрению цифровых систем управления жизненным циклом продукта и производством. Проект демонстрируется на площадке конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР), которая проходит со 2 по 8 июня 2025 года в Нижнем Новгороде. Проект, внедрение которого началось в 2023 году, реализуется при поддержке Российского фонда развития информационных...

В Совете Федерации обсудили инструменты развития газохимической и нефтехимической отрасли Дальнего Востока

В Совете Федерации состоялось совещание на тему «Газификация и ее производные: газохимия и нефтехимия как драйвер роста экономики Дальневосточного федерального округа». Модератором заседания выступила заместитель директора департамента по привлечению инвестиций Корпорация развития Дальнего Востока и Арктики (КРДВ) Анастасия Набатчикова. Открывая мероприятие, член Комитета СФ по федеративному ус...

Президенту РФ предложили районы для пилотных проектов автоматизированных логистических центров

Ростовская и Нижегородская области могут стать пилотными площадками для реализации первых в России проектов создания комплексных автоматизированных логистических центров, где большую часть работы выполняют роботизированные системы, а не человек. С таким предложением выступил председатель совета директоров ГК "Интратул" Сергей Терентьев на встрече президента РФ Владимира Путина с представителями ро...

Вместе делаем Россию сильнее. Москва и Магадан договорились о совместном развитии промышленности

Столица стала наставником Магаданской области по развитию промышленного потенциала. Москва поделится опытом поддержки индустриального сектора, подготовки квалифицированных кадров для современного производства, развития особой экономической зоны, промышленного туризма, популяризации и другими эффективными практиками. Об этом сообщил Министр Правительства Москвы, руководитель Департамента инвестицио...

3 Июня 2010

Защита от подделок документов и других изделий при помощи нано-кристаллов алмаза

Защита от подделок документов и других изделий при помощи нано-кристаллов алмаза

Спocoбы защиты oт пoдделoк дoкументoв, ценных бумаг или изделий c пoмoщью нанoалмазoв c oптичеcки активными NE8-центрами.

Автoры: Певгoв Вячеcлав Геннадьевич, Величанcкий Владимир Леoнидoвич, Рудoй Виктoр Мoиcеевич

Изoбретение отноcитcя к облаcти защиты от подделок объектов защиты, в чаcтноcти документов, ценных бумаг, денежных знаков или изделий. Споcоб защиты от подделок объектов защиты заключаетcя в том, что в объект защиты вводят или наноcят флюореcцирующую под воздейcтвием внешнего излучения метку, которая предcтавляет cобой нанокриcтал алмаза с активным NE8-центром, при этом проверку на подлинность объекта защиты с упомянутой меткой в виде нанокристалла алмаза с активным NE8-центром осуществляют по регистрации узкого пика люминесценции после облучения упомянутого объекта защиты широкополосным источником излучения. Изобретение обеспечивает высокую защиту от подделок. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области защиты от подделок объектов защиты, в частности документов, ценных бумаг, денежных знаков или изделий. В изобретении предлагается введение новой метки, представляющей собой нанокристаллы алмазов с оптически активными NE8 центрами. Наличие метки в объекте защиты зондируется излучением оптического диапазона.

Последнее время активно ведется поиск способов реализации квантовых вычислений. Для решения этой задачи необходим физический объект, в котором, во-первых, возможно создание относительно долгоживущих суперпозиционных состояний, являющихся квантовым носителем информации - кубитом, а во-вторых, возможна передача этого состояния фотону и обратно. В принципе, кубит можно записать в любой квантовой двухуровневой системе. Однако ни один из множества опробованных объектов: спиновых состояний атомов, квантовых точек, сверхпроводящих цепей, ионов в ловушках, - не обладает достаточной простотой и надежностью для практических применений. Причины различны: в одних случаях это связано с малыми временами продольной и поперечной релаксации, в других - с низкой стабильностью рассматриваемых систем или со сложностью управления их состоянием.

С открытием активных NT8 центров [V.A. Nadolinny, А.Р.Yelisseyev, J.M.Baker, М.Е.Newton, D.J.Twitchen, S.C.Lawsonk, O.P.Yuryeva, B.N.Feigelson, A study of 13C hyperfine structure in the EPR of nickel-nitrogen-containing centers in diamond and correlation with their optical properties, J.Phys.: Condens. Matter 11 (1999), 7357-7376, Д1] в кристаллах алмаза появился практически значимый вариант реализации кубитов. В основном состоянии этих центров возможно создание когерентных суперпозиций квантовых состояний, а разрешенный оптический дипольный переход позволяет опрашивать эти состояния фотонами.


NE8-центр представляет собой оптически активный центр, состоящий из атома никеля, окруженного четырьмя атомами азота, замещающими в решетке алмаза соответствующие атомы углерода. Пространственная структура названного центра представлена на Фиг.1.


Уровни энергии NE8-центра, ответственные за его оптические свойства, приведены (не в масштабе) на Фиг.2. Интересующие нас радиационные процессы в NE8-центре описываются упрощенной диаграммой, содержащей три уровня (1, 2, 3). Основной нулевой уровень (0) связан разрешенным оптическим переходом с первым уровнем (1). Уровень, обозначенный вторым (2), является метастабильным и проявляется в кинетике излучения через релаксационные процессы, приводящие к безизлучательным переходам с первого уровня (1) на второй (2) и со второго (2) на нулевой (0), которые характеризуются относительными ширинами и Г12 и Г20. Уникальной особенностью NE8-центра является наличие узкого пика бесфононной люминесценции с шириной 1,2 нм, в котором содержится до 70% от всей энергии, излучаемой с первого уровня (1).


На фиг.3 приведены соответствующие полученные в эксперименте спектры люминесценции. Слева от основного пика возникает дополнительный пик, происхождение которого объясняется Рамановским рассеянием основного излучения.

Перспектива применения нанокристаллов алмаза с NE8-центрами в качестве уникальных меток в целях защиты объектов определяется сочетанием специфических свойств этих центров (уникально узкая даже при комнатной температуре линия люминесценции) с фотостабильностью и высокой прочностью алмазной матрицы.

Для формирования меток нами предлагаются нанокристаллы алмаза размером 5-150 нм с созданными в них NE8-центрами. Малый размер кристаллов алмаза делает их невидимыми в оптический микроскоп. Нижняя граница указанного диапазона допустимых размеров нанокристаллов алмаза обусловлена необходимостью изолировать активный центр решеткой алмаза от окружающей среды, а верхняя граница - желанием увеличить выход излучения из кристалла алмаза, которое в случае кристаллов большего размера понижается вследствие эффекта полного внутреннего отражения.

Наиболее близок к нашему предложению патент (RU 2312882C2, 20.12.2007, Д2), который взят нами в качестве прототипа. Его авторы предложили использовать печатную жидкость с введенными в нее кристаллическими наночастицами солей или оксидов металлов со средним диаметром менее 300 нм, флуоресцирующих или фосфоресцирующих при возбуждении. В названном патенте предлагается большое число веществ, которые могут быть использованы в качестве добавок-люминофоров в составе указанных наночастиц.

В прототипе рассматривается большое количество классических люминофоров, в которых люминесценция определяется только населенностями верхних энергетических уровней и суммарным излучением многих статистически независимых центров. Нами предлагается использовать люминесценцию NE8-центров в нанокристаллах алмаза. Такие кристаллы, помимо возможности использования их в качестве классического люминофора, позволяют ставить вопрос использования их для реализации неклассических схем обработки принимаемого сигнала, когда в режиме слабых сигналов в статистических свойствах принимаемого сигнала возможно наблюдение эффекта «антикорреляции» - роста корреляционной функции сигнала на малых временах.

Алмаз является перспективным кандидатом для поиска и других активных оптических центров, поскольку из-за высокой жесткости его решетки он имеет низкую плотность фононных состояний и по этой причине - меньшую эффективность взаимодействия локализованных квантовых состояний с фононами.

Суммируя изложенное выше, можно сказать, что предлагаемое изобретение отличается тем, что наночастицы алмаза со специально созданными в них NE8-центрами используют для защиты от подделок объектов защиты, в частности документов, ценных бумаг и других изделий, путем введения таких наночастиц в лаки, краски, клеи, волокна и другие материалы, используемые при изготовлении защищаемых объектов.



Проверка подлинности объекта защиты производится известными оптическими методами, подразумевающими наличие источника оптического возбуждения (широкополосного источника излучения), излучающего на длинах волн в диапазоне 600-800 нм, соответствующими максимуму поглощения используемых меток. На Фиг.4 приведены спектры люминесценции NE8-центров в зависимости от длины волны возбуждающего излучения. Зависимость, приведенная на Фиг.4, показывает, что выбор длины волны вне указанного выше диапазона в 600-800 нм не будет целесообразен в виду слабой люминесценции введенной метки, что существенно затруднит ее определение и идентификацию.

При этом фотоприемное устройство, настроенное на узкий диапазон длин волн от 798-802 нм, как показано на Фиг.3, позволяет идентифицировать объект защиты после его облучения длинами волн из указанного выше диапазона, регистрируя упомянутый узкий пик бесфоновой люминесценции с шириной 1,2 нм (Фиг.3).

Подделать предлагаемую метку крайне сложно в силу узости ее полосы люминесценции, что может быть использовано в качестве идентификационного признака.

Кол-во просмотров: 15138
Яндекс.Метрика