淡綠色高溫高壓合成鉆石

GIA卡爾斯巴德實驗室最近收到了25顆鉆石，計劃出具鉆石分級報告，隨后發現所有從0.46ct到0.52ct大小的鉆石均為高溫高壓合成鉆石。這些鉆石中有9顆為無色到近無色，8顆為淡藍綠色，7顆為淡綠色（如圖1）和一顆為淺綠色。我們發現這些綠色是由于較高含量的Ni導致的。Ni通常是高溫高壓合成鉆石中的雜質，但是極少見到足以影響鉆石的顏色。

過去，GIA的寶石學家們認為高溫高壓合成鉆石的顏色主要為深艷黃綠色，主要由Ni導致的吸收峰在~ 685nm（Spring， Gems &Gemmology，pp.96-98）。他們的Ni雜質顯示為光學活性的，優先于沿著{111}晶面生長，使用光致發光面掃可以觀察到顏色條帶。

砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪

在這25顆高溫高壓合成鉆石中，使用633nm光源的光致發光（PL）激發沒有一顆顯示有缺失SiV 色心737nm，紅外光譜檢測有16顆鉆石具有可測量的硼在2800cm-1。在這一組樣品中，有5顆具有685nm吸收為具有較高的Ni含量，其它則在650~800nm范圍內具有較寬的吸收。這些未配對的硼含量很低，大部分含量在0.2 - 5.6ppb，有一顆近無色的樣品在18ppb。未配對的硼是高溫高壓合成鉆石中常見的雜質，在生長的過程中包含在里面；如此低的含量不足以影響鉆石的顏色。除此之外，有幾顆樣品可觀察到特別的金屬包裹體，也可以認為是高溫高壓處理的證據（如圖2）。

photo@Jonathan Muyal;視域范圍1.76mm。

這些鉆石具有如多相似的數據，但是又與尋常的在實驗室高溫高壓合成鉆石不同，因此我們可以做更多的測試去對比。使用785nm激發光源的PL面掃測試了8個樣品的臺面，跨越了不同顏色的漸變色（圖3）。正如我們所料，Ni最高含量的吸收集中在{111}晶面。結合其它搜集的圖譜，我們可以證實{111}晶面與PL的的強度與Ni相關的883/884nm相關。當將光致發光的峰強度與鉆石顏色進行投圖，從無色到近無色到非常淡的綠色，峰強度隨著顏色的級別而增強。無論如何，與Ni相關的缺陷883/884nm并不認為是Ni相關造成在可見光的吸收。一顆深彩黃綠色高溫高壓合成測試類類似的PL面掃圖可以證實（Spring Gems &Gemmology, 2017）；那個樣品Ni的強度是本次淡綠色樣品的10倍。

砂布絲輪,花蝶頁輪,加厚千頁輪,帶柄頁輪,碳化硅千頁輪,棕剛玉千頁輪

未來，隨著實驗室生長鉆石的制造商們不停的改進他們的配方和實驗過程，我們可能會看到更多數量和更多顏色的合成鉆石。