俄羅斯ITMO大學和澳大利亞國立大學的物理學家開發出了第一款受控納米金剛石光源。 實驗表明，金剛石外殼可以使光源的發射速度提高一倍，并且無需任何額外的納米和微結構就可以控制它們。這個結果是由于鉆石晶格中的缺陷而實現的。研究成果對量子計算機和光網絡的發展具有重要的意義。

       現代納米光子學的關鍵領域之一是設計有源電介質納米天線或受控光子源。 作為納米天線的基礎，科學家通常使用等離子體金屬納米粒子。然而，這些粒子的光學損失和加熱促使科學家尋找替代品。最近，ITMO大學納米光子學和超材料國際實驗室的成員開發了基于納米金剛石的新型活性介電納米天線的新概念。

       納米金剛石是具有獨特性質的碳納米結構。 它們具有足夠高的折射率，高熱導率和低相互作用活性。 科學家們使用了所謂的氮空位中心（NV-中心）的納米金剛石。 這些是通過從金剛石晶格中去除碳原子而人為地產生的。 然后打開的空位與植入的氮原子相連。 這些NV中心的電子自旋很容易被光控制，并且電子自旋可以用來記錄量子信息。

       ITMO大學的科學家研究了納米金剛石的光學特性，發現它們的輻射可以通過將NV中心發光光譜與金剛石納米顆粒的光學Mie共振相結合而得到增強。 這可以在NV中心的特定位置和合適的粒徑下實現。 這樣可以增加納米金剛石的Purcell因子。 該指標用于估算金剛石外殼如何影響光源自發輻射的速率。如果Purcell因子增加，熒光衰減時間減少，而信號本身變得更強，更容易閱讀。

       研究人員強調，這種效應是通過使用納米金剛石的性質來實現的。“通常，為了加速輻射，人們必須建立一個復雜的諧振器系統，但我們設法取得了類似的結果，沒有任何附加結構。 我們通過實驗證明，使用簡單的物理方法，可以至少加速兩倍的發光衰減，”國際納米光子和超材料實驗室的Dmitry Zuev說。

       事實上，盡管研究人員還為金剛石外殼中的單光子源的行為開發了一個理論模型，但對具有多個NV中心的納米金剛石進行了實驗。計算表明，發光速度可以提高幾十倍。

       金剛石是自然界存在的特殊材料之一，具有最高的硬度、低摩擦系數、高彈性模量、高熱導、高絕緣、寬能隙、高的聲傳播速率以及良好的化學穩定性等，如下表。雖然天然金剛石具有這些獨一無二的特性，但是它們一直僅僅是以寶石的形式存在，其性質的多變性和稀有性極大地限制了其應用。而洛陽譽芯金剛石制備的CVD金剛石膜將這些優異的物理化學性能集一身，且成本較天然金剛石低，能夠制備各種幾何形狀，在電子、光學、機械等工業領域有廣泛的應用前景。