國檢:彩色培育鉆石的顏色是如何產生的?
摘要:培育鉆石正逐漸走入消費者視野,目前全球培育鉆石市場規(guī)模已經突破20億美元,預計在2023年達到50億美元,培育鉆石具有廣大的市場前景,早在2018年戴比爾斯公司也推出了價格更加實惠的培育鉆石時尚品牌L.
培育鉆石正逐漸走入消費者視野,目前全球培育鉆石市場規(guī)模已經突破20億美元,預計在2023年達到50億美元,培育鉆石具有廣大的市場前景,早在2018年戴比爾斯公司也推出了價格更加實惠的培育鉆石時尚品牌Lightbox Jewelry。
實驗室培育出的鉆石和天然鉆石一樣,可以具有各種各樣美麗的顏色。那么你知道這些顏色都是如何產生的嗎?
01黃色系列
目前培育鉆石主要是兩大類:HTHP(高溫高壓)法和CVD(化學氣相沉淀)法。HTHP法培育出的鉆石多為黃色系列,這是由于此方法合成的鉆石由于生長速度過快,不能形成天然鉆石的N3色心,合成鉆石的類型多為Ib型(孤氮),而Ib型鉆石中的多余的電子導致對藍光的吸收而形成黃色調。
說到Ib型鉆石,不得不說到“金絲雀”黃鉆,這種鮮艷的黃色鉆石一部分便是Ib型鉆石,其黃色鮮艷程度取決于N原子的含量。
02褐色系列
褐色的合成鉆石多為CVD法合成,CVD法合成的鉆石除了少數為近無色外,大部分都帶有一定的褐色調。這是由于其內部含有極少的孤氮的塑性變形而導致的。CVD法合成的鉆石由于合成條件中幾乎沒有N,因此為IIa型鉆石。
天然的褐色鉆石的顏色成因也與內部的塑性變形有關,但天然褐色鉆石可以是I型也可以是II型。
03無色系列
無色的合成鉆石可以是HTHP法也可以為CVD法合成,由于HTHP法合成的鉆石中常含有N元素,這是導致其呈現(xiàn)黃色的原因,因此想要得到無色的合成鉆石必須加入N吸收劑,此時HTHP法合成的無色鉆石由于幾乎不含N,鉆石類型則是IIa型。
除此之外也可以利用高溫高壓處理使得晶體結構中的孤N運移并匯集進而產生Ia型鉆石,這類方法產生的鉆石也叫GE-POL鉆石。只有高純度的CVD合成鉆石才會沒有褐色調,最終呈現(xiàn)無色。
04藍色系列
天然的藍色鉆石多為IIb型,即內部幾乎沒有N(氮)元素,但有一定量的B(硼)元素。因此只要利用合適的方法使得合成鉆石變?yōu)镮Ib型鉆石即可產生藍色。
比如HTHP法合成的鉆石時加入N吸收劑,再加入適當的B元素,即可產生IIb型鉆石,又或者將CVD法合成IIa型鉆石時,加入適當的B元素也能夠產生IIb型鉆石。
05綠色系列
天然綠鉆是由于鉆石收到天然輻射的影響而產生了GR1吸收,合成鉆石想要變成綠色也是相同的原理,將合成鉆石放入人工輻照設備,比如:回旋加速器、電子輻照處理、中子輻照處理等,就可以得到綠色的合成鉆石。
此外也可以將HTHP法合成鉆石直接加入B元素,得到Ib和IIb型組合的合成鉆石,由于Ib型為黃色,IIb型為藍色,組合在一起也可以得到綠色的合成鉆石。
06紅色系列
合成鉆石同樣可以產生珍貴的紅色系列,紅色的合成鉆石可以用HTHP法合成的Ib型鉆石,先經過輻照處理得到藍色、藍綠色,再經過加熱處理,最終可以獲得粉紅色或紫紅色的鉆石。
這一類的粉紅色合成鉆石常具有637nm、575nm的吸收線,主要為N-V(空穴+孤氮)所致。