Новый рекорд в мире синтетических алмазов

В ноябре 2022 года лаборатория ГемЦентра МГУ исследовала и сертифицировала уникальный ограненный лабораторно выращенный алмаз. Он получен из кристалла, выращенного российской компанией «Научно-исследовательский центр «Передовые синтетические исследования». Камень получил название «Чемпион», и на сегодняшний день этот камень абсолютно уникален по сочетанию очень крупного веса, высочайшего цвета и очень высокой чистоты среди лабораторных бриллиантов в мире. (Мы уже недавно писали об этом событии, но специалисты Гемцентра МГУ предоставили более расширенную информацию - примечание от редакции портала Uvelir.INFO)

Синтетический огранённый алмаз в 16,04 карата был получен из необработанного кристалла массой 50,39 карата (20,79х19,10 мм) правильной формы, выращенного методом HPHT (высокое давление/высокая температура) на предприятии в Сестрорецке. Генеральный директор НИЦ Эдуард Городецкий отметил, что алмаз рос чуть больше 400 часов (17 дней) и технологи компании работают над производством более крупных камней высоких характеристик. 

Огранка этого бриллианта выполнена российской компанией «Мелвис» (Москва). Огранка 50-каратного алмаза проводилась полностью вручную: целью было получить наиболее крупный огранённый камень с высокой чистотой. Небольшой выход годного связан с тем, что огранщикам пришлось пожертвовать массой камня, чтобы получить максимально высокую характеристику чистоты. Для данного выращенного кристалла наилучшей оказалась форма кушон. Качество огранки оценено лабораторией как “очень хорошее”.

Экспертная лаборатория ГемЦентра присвоила камню “Чемпион” группу чистоты VS1 и группу цвета D (наивысший цвет по международной классификации бриллиантов). Также было подтверждено, что камень не подвергался облагораживанию. В ходе геммологических исследований было определено, что камень 16,04 карат относится к типу IIa, что подразумевает низкое содержание примесей азота. Известно, что данный тип алмазов редко встречается в природе - менее чем 2% от всех природных алмазов относятся к типу IIа. 

Интересна история синтеза алмазов. Первые расчеты параметров синтеза алмаза из графита были проведены русским химиком и физиком Овсеем Ильичом Лейпунским. Он также был первым исследователем, предложившим использовать железо в качестве катализатора роста синтетического алмаза. Долгое время ученые безуспешно пытались получить алмаз из графита, но на тот момент не существовало подходящих установок с высоким давлением и температурой. Практические результаты были получены учеными из США и Швеции. Первый патент по синтезу алмазов принадлежит компании General Electric. На сегодняшний день существует две принципиально разные технологии синтеза алмазов - HPHT (синтез предполагает использование высокого давления около 5 ГПа и температуры свыше 1400 градусов Цельсия в специальной металлической среде) и CVD (выращивание из газовой фазы). 

Со времён первых синтетических алмазов технологии значительно изменились, и на сегодняшний день исследователи ставят перед собой всё более амбициозные планы по размерам кристаллов и по их свойствам. В большинстве своем синтетические алмазы производят для нужд промышленности - в качестве абразивных и оптических материалов, сверхтвердых режущих инструментов, а также для огранки природных алмазов.

Эдуард Городецкий отметил, что для использования синтетических алмазов в оптике и микроэлектронике требуются кристаллы алмаза с минимальным количеством дефектов структуры. Если плотность дислокаций в алмазе превышает определённое значение, то такие кристаллы целесообразно использовать в ювелирной промышленности. Дефекты структуры возникают при различных флуктуациях, которые практически невозможно контролировать. При этом визуально кристаллы с большой плотностью дефектов могут иметь высокие характеристики цвета и чистоты после огранки в бриллианты. Предприятие стремится, чтобы при росте алмазов соотношение выхода сырья для промышленных и ювелирных нужд было соответственно 80% на 20%, в то время как сейчас это 50% на 50%.

Таким “неидеальным” оказался и этот кристалл, из которого был огранён рекордный для ювелирной отрасли синтетический бриллиант. Стоит отметить, что и ранее выращивались и более крупные алмазы, но плотность дефектов в них была допустимой, поэтому они шли на нужды высокотехнологичного производства. 

В последнее время синтетические алмазы прочно заняли свою нишу на ювелирном рынке. Но даже с учетом роста количества синтетических алмазов, их средняя доля оценивается в пределах 2-5% от общего количества бриллиантов на рынке. При покупке и продаже синтетических огранённых алмазов, так же как и для природных бриллиантов, на рынке закрепилось правило исследовать камни в геммологической лаборатории и получать на них экспертные заключения (сертификаты).