鲜彩橙色CVD合成钻石
随着近年来CVD合成钻石技术的快速发展,许多颜色可以在合成之后产生。近日纽约实验室检测了一颗带有非常迷人的橙色体色的CVD合成钻石。
这颗圆钻形切工的样品重1.04克拉,颜色级别是鲜彩粉橙(图1),这是一种在天然和处理钻石中都很少见的颜色。除了少量暗色的针点状包体,并没有其他明显的内部特征。在正交偏光下,显示出天然II型钻石中特有的“榻榻米”结构。红外吸收光谱显示为典型的IIa型钻石,没有检测到其它特征吸收。在液氮温度下,紫外-可见-近红外区检测到少量吸收特征(图2),主要包括由于N-V色心产生的575.0和636.9nm吸收,以及它们相关的副吸收带。我们也检测到一些由于辐照所致的吸收,包括594.4nm,GR1(741.2nm),ND1(393.4nm),以及420-450nm处的由于辐照产生的吸收。此外,还观察到H3(503.2nm)弱吸收,516.1nm处可能与镍有关的吸收,还可见736.6、736.9nm处的[Si-V]– 吸收。 在DiamondView下,可观察到样品呈强红色荧光,伴有清晰的平行层状生长纹,这是CVD合成钻石特有特征,同时还可观察到弱的红色磷光。这些测试结果证明了该钻石为经过后期处理的CVD合成钻石。根据红外吸收光谱的吸收计算可知其氮含量低于1ppm。样品合成之后,又经历人工辐照退火处理产生N-V色心,而N-V色心是钻石呈粉橙色的主要成因。
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通过控制N-V色心以及其它色心浓度,可以得到非常迷人的橙色。应该指出的是,在后期的处理过程中,晶格中存在的杂质硅元素和空穴相结合,这可能是 [Si-V]–含量较高的原因。随着后期处理技术的进一步发展,很有可能将会有更多颜色的CVD合成钻石出现。