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高温高压合成黄色钻石颜色成因及改色机理探讨
A tentative discussion on coloration genesis and color change mechanism of HPHT synthetic diamond
投稿时间:2013-08-02  修订日期:2013-12-24
中文关键词:合成钻石  高温高压  颜色成因  缺陷
英文关键词:synthetic diamond  HPHT  color mechanism  defects
基金项目:中国地质大学(北京)矿物岩石材料开发应用国家专业实验室开放基金资助项目(08A001)
作者单位
薛源 中国地质大学 珠宝学院, 北京 100083 
何雪梅 中国地质大学 珠宝学院, 北京 100083
中国地质大学 矿物岩石材料开发应用国家专业实验室, 北京 100083 
谢天琪 中国地质大学 珠宝学院, 北京 100083 
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中文摘要:
      为了从动态过程中更直观地研究黄色高温高压合成钻石的颜色成因和改色机理,本文对5颗黄色高温高压合成钻石进行高温高压改色实验,并对样品改色前后的红外光谱、光致发光光谱、DiamondViewTM图像进行了分析,发现受合成方法限制,高温高压法合成钻石所含缺陷较多,除应力缺陷外,还含有较多空穴和杂质元素,如N、Ni等,对合成钻石的品质和颜色有较大影响。同时,通过红外光谱和光致发光光谱测试得到,改色前、后合成钻石样品内的色心包括(N-V)-、(N-V)、H3、C心、(Ni-V)-、Ni-N复合体和Ni-。实验所提供的7 GPa高压及1 480℃高温条件有助于钻石晶体内部氮的聚集,从而改变合成钻石的类型,即由Ⅰb型(含少量A集合体)转变为Ⅰb+ⅠaA混合型,同时对合成钻石的颜色也产生了影响。
英文摘要:
      In order to investigate coloration genesis and color change mechanism of HPHT synthetic diamond in a dynamic process, the authors conducted a HPHT experiment on yellow diamonds synthesized under the condition of high temperature and high pressure. IR spectra, low temperature PL spectra and DiamondViewTM images tested before and after the HPHT treatment show that, due to the limitations of the synthesis method, HPHT synthetic diamond has various kinds of defects, such as stress defect, vacancy and impurity elements like N and Ni. These defects greatly affect the quality and color of HPHT synthetic diamonds. The color centers of the tested samples before and after HPHT experiment are (N-V)-, (N-V), H3, C center, (Ni-V)-, Ni-N complexes and Ni-. The experimental physical conditions (7 GPa, 1 480℃) we adopted contribute to accumulation of nitrogen in diamond crystal. And this accumulation reaction leads to the transformation of diamond type from Ⅰb (with a bit A aggregation)to Ⅰb+ⅠaA mixed type and is also helpful to the change of synthetic diamond's color.
薛源,何雪梅,谢天琪,2014,高温高压合成黄色钻石颜色成因及改色机理探讨[J].岩石矿物学杂志,33(S1):120~130.
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