Новый метод идентификации искусственно обесцвеченных алмазов

статья из Gem&ampGemology http://www.gia.edu/gemsandgemology/34471/treated_diamond_a_physicist39s_perspective.cfmТехнологии синтеза алмаза посредством двух технологий – высокотемпературного сжимания (HPHT) и химического осаждения из газовой фазы (CVD) – становятся всё более совершенными. Прогресс обеспечен потребностями учёных и технологов использовать замечательные свойства алмаза в широком спектре технических применений, а также для производства синтетических алмазов ювелирного качества. Синтетический алмаз, после синтеза, может быть дополнительно подвергнут специальной обработке для модификации и улучшения первоначальных свойств – применительно к требованиях высокотехнологичных устройств. Кстати сказать, спецобработка может изменить цвет природных и синтетических ювелирных алмазов.Наряду с усовершенствованиями технологий синтеза и спецобработки продолжается углубление понимания сущности дефектов алмаза (как внутренних дефектов кристаллической решетки, так и дефектов, обусловленных посторонними примесями) известно, что именно они влияют на цвет природных и синтетических алмазов. Физика взаимодействий алмазных дефектов активно развивается вот уже более 30 лет. По нашим сегодняшним представлениям, наблюдаемые дефекты создаются и разрушаются либо посредством HPHT-отжига, либо облучением, либо обоими способами одновременно. На основании этих знаний мы (Физический факультет Университета Уорвик, Ковентри, Великобритания ) разработали достоверную методику для геммологических лабораторий по идентификации и выявлению специально обработанных алмазов. ) разработали достоверную методику для геммологических лабораторий по идентификации и выявлению специально обработанных алмазов.В природе отжиг типично имеет место при умеренных температурах, примерно таких, как используются при лабораторных HPHT спецобработках. При повышенных температурах атомы примесного азота, присущие большинству алмазов, становятся подвижными и объединяются (агрегируются) в дефекты из двух и более атомов. Относительно низкие температуры в совокупности с геологическими масштабам времени (десятки веков – Тесленко), обеспечивали в природе доминирование реакции агрегации. Однако HPHT спецобработку (например, для удаления коричневого цвета) необходимо проводить за гораздо более короткое время (от минут до нескольких часов) и при существенно большей температуре, чтобы обеспечить желанную реакцию. Однако повышенная температура повышает вероятность и побочных реакций, в том числе реакции распада азотных агрегатов. Элементарные субституционарные азотные дефекты (часто обозначаемые как С-центры), возникающие в ходе реакции распада, являются относительно сильными электронными донорами и их наличие часто контролирует переходные состояния других дефектов в алмазе. Наблюдение отрицательно заряженных разновидностей дефектов (в том числе отрицательно заряженных дефектов типа «азот-вакансия», проявляющихся на длине волны 637 нанометров, и отрицательно заряженных дефектов типа «азот-вакансия-азот», известных как Н2-центры) является ключом для идентификации спецобработанных алмазов. Однако подобная комбинация дефектов не типична для алмазов, встречающихся в природе. Это позволяет более уверенно идентифицировать спецобработанные алмазы по сравнению с методом спектроскопической идентификации элементарных дефектов.Марк Ньютон, Физический факультет Университета Уорвик, Ковентри, ВеликобританияMark E. Newton (m.e.newton@warwick.ac.uk) Department of Physics, University&nbspof Warwick, Coventry, United Kingdom Перевод: Владимир Тесленко, к.х.н.