CVD合成钻石新进展：暗彩灰色CVD合成钻石 Troy Ardon and Sally Eaton-Maga?a

最近，在美国卡尔斯巴德实验室检测到两粒CVD彩色合成钻石。这两粒钻石呈暗灰色。过去GIA也曾检测过少量深色合成钻石，但大多是褐红色的HPHT合成钻石，并且经过后期处理以产生NV色心。这两粒灰色CVD钻石样品大小分别为0.80ct和1.50ct（如图11）。 

图11  1.5ct暗灰色CVD合成钻石

除颜色之外，他们还具有相似的光谱特征。二者紫外-可见-近红外区均无明显特征吸收峰。中红外图谱显示他们都是IIa型钻石，但是没有CVD合成钻石的特征峰。二者具有相似的光致发光光谱特征（PL），表明他们的合成方法相似。都有明显的737nm （SiV）双峰，是CVD合成钻石的典型特征（天然钻石偶尔会有弱的（SiV）峰，但一般都伴随着其他天然钻石的特征）；DiamondView图像也可确认为CVD合成钻石。 DiamondView下课观察到1.50ct的钻石样品具有淡蓝色的荧光和CVD合成钻石普遍具有的平行生长纹（如图12左）(P. Martineau et al., “Identification of synthetic diamond grown using chemical vapor deposition (CVD),” Spring 2004 G&G, pp. 1–25)。而0.80ct的样品则具有比较特殊的DiamondView图像，为黄色荧光为主并可见紫色色斑。CVD合成品中偶尔会出现这种紫色色斑，但背景荧光常是粉色(W. Wang et al., “Latest-generation CVD-grown synthetic diamonds from Apollo Dia- mond Inc.,” Winter 2007 G&G, pp. 294–312)，而不是黄色。0.80ct合成钻石的荧光图中部分区域看起来像天然钻石的荧光特征（如图12右），但是仔细观察其DiamondView荧光图像并结合（SiV）峰特征仍可确定该钻石为合成钻石。

图12      

两粒合成钻石在DiamondView下都具有蓝色磷光，主要与硼元素杂质有关。但在PL或FTIR中均未检测到与硼有关的特征峰，因此推断硼元素含量可能低于FTIR光谱的检测最低限度。在天然和处理IIb型钻石中可检测到硼特征峰，一般在HPHT和CVD合成IIb型钻石中却检测不到。目前还不清楚是不是有意加入少量硼以提高钻石的生长速率和质量(S. Eaton et al., “Dia- mond growth in the presence of boron and sulfur,” Diamond and Related Materials, Vol. 12, 2003, pp. 1627– 1632)。含少量硼元素的钻石一般呈灰色，这可能是这两粒钻石呈灰色的原因。