鮮彩橙色CVD合成鉆石

          隨著近年來(lái)CVD合成鉆石技術(shù)的快速發(fā)展，許多顏色可以在合成之后產(chǎn)生。近日紐約實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)了一顆帶有非常迷人的橙色體色的CVD合成鉆石。
       這顆圓鉆形切工的樣品重1.04克拉，顏色級(jí)別是鮮彩粉橙（圖1），這是一種在天然和處理鉆石中都很少見(jiàn)的顏色。除了少量暗色的針點(diǎn)狀包體，并沒(méi)有其他明顯的內(nèi)部特征。在正交偏光下，顯示出天然II型鉆石中特有的“榻榻米”結(jié)構(gòu)。紅外吸收光譜顯示為典型的IIa型鉆石，沒(méi)有檢測(cè)到其它特征吸收。在液氮溫度下，紫外-可見(jiàn)-近紅外區(qū)檢測(cè)到少量吸收特征（圖2），主要包括由于N-V色心產(chǎn)生的575.0和636.9nm吸收，以及它們相關(guān)的副吸收帶。我們也檢測(cè)到一些由于輻照所致的吸收，包括594.4nm，GR1（741.2nm），ND1（393.4nm），以及420-450nm處的由于輻照產(chǎn)生的吸收。此外，還觀察到H3（503.2nm）弱吸收，516.1nm處可能與鎳有關(guān)的吸收，還可見(jiàn)736.6、736.9nm處的[Si-V]–  吸收。 在DiamondView下，可觀察到樣品呈強(qiáng)紅色熒光，伴有清晰的平行層狀生長(zhǎng)紋，這是CVD合成鉆石特有特征，同時(shí)還可觀察到弱的紅色磷光。這些測(cè)試結(jié)果證明了該鉆石為經(jīng)過(guò)后期處理的CVD合成鉆石。根據(jù)紅外吸收光譜的吸收計(jì)算可知其氮含量低于1ppm。樣品合成之后，又經(jīng)歷人工輻照退火處理產(chǎn)生N-V色心，而N-V色心是鉆石呈粉橙色的主要成因。
 

 

        通過(guò)控制N-V色心以及其它色心濃度，可以得到非常迷人的橙色。應(yīng)該指出的是，在后期的處理過(guò)程中，晶格中存在的雜質(zhì)硅元素和空穴相結(jié)合，這可能是 [Si-V]–含量較高的原因。隨著后期處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，很有可能將會(huì)有更多顏色的CVD合成鉆石出現(xiàn)。