Тип алмаза
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с типов Diamond )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Тип алмаза - это метод научной классификации алмазов по уровню и типу их химических примесей. Алмазы делятся на пять типов: Тип Ia, Тип Ib, Тип 1aB, Тип IIa и Тип IIb. Примеси измеренных на атомном уровне в кристаллической решетке из углеродных атомов и так, в отличии от включений , требующих инфракрасный спектрометр для обнаружения. [1]

Различные типы алмазов по-разному реагируют на методы улучшения алмазов . В одном камне могут сосуществовать разные виды; природные алмазы часто представляют собой смесь типов Ia и Ib, что можно определить по их инфракрасному спектру поглощения. [2]

Типы алмаза

Тип I

Алмазы типа I , наиболее распространенный класс, содержат атомы азота в качестве основной примеси, обычно в концентрации 0,1%. Алмазы типа I поглощают как в инфракрасном, так и в ультрафиолетовом диапазоне от 320 нм. У них также есть характерная флуоресценция и видимый спектр поглощения (см. Оптические свойства алмаза ).

Тип Ia

Алмазы типа Ia составляют около 95% всех природных алмазов. Примеси азота до 0,3% (3000 частей на миллион) сгруппированы внутри углеродной решетки и относительно широко распространены. Из-за спектра поглощения кластеров азота алмаз может поглощать синий свет, делая его бледно-желтым или почти бесцветным. Большинство алмазов Ia представляют собой смесь материалов IaA и IaB; эти алмазы принадлежат к серии Кейп , названной в честь богатого алмазами региона, ранее известного как Капская провинция в Южной Африке., чьи месторождения в основном относятся к типу Ia. Алмазы типа Ia часто показывают резкие полосы поглощения с основной полосой при 415,5 нм (N3) и более слабыми линиями при 478 нм (N2), 465 нм, 452 нм, 435 нм и 423 нм («линии мыса»), вызванные в азотсодержащие центры N2 и N3 . Они также демонстрируют синюю флуоресценцию длинноволнового ультрафиолетового излучения из-за азотных центров N3 (центры N3 не ухудшают видимый цвет, но всегда сопровождаются центрами N2, которые это делают). Коричневые, зеленые или желтые ромбы показывают полосу зеленого цвета при 504 нм (центр H3), иногда сопровождаемую двумя дополнительными слабыми полосами при 537 нм и 495 нм (центр H4, большой комплекс, предположительно включающий 4 замещающих атома азота и 2 решетки. вакансии). [3]

  • Тип IaA , где атомы азота расположены парами; они не влияют на цвет алмаза.
  • Тип IaB , где атомы азота находятся в крупных четных агрегатах; они придают оттенок от желтого до коричневого.

Тип Ib

Тип Ib составляет около 0,1% всех природных алмазов. Они содержат до 0,05% (500 ppm) азота, но примеси более рассредоточены, атомы рассредоточены по кристаллу в изолированных узлах. Алмазы типа Ib поглощают зеленый свет в дополнение к синему и имеют более интенсивный или более темный желтый или коричневый цвет, чем алмазы типа Ia. Камни имеют интенсивный желтый или иногда коричневый оттенок; к этому типу относятся редкие канареечные алмазы, которые составляют лишь 0,1% известных природных алмазов. Видимый спектр поглощения постепенный, без резких полос поглощения. [4] Почти все синтетические алмазы HPHT относятся к типу Ib. [5]

Тип II

Алмазы типа II не содержат измеряемых примесей азота. Алмазы типа II поглощают в другой области инфракрасного излучения и пропускают в ультрафиолете ниже 225 нм, в отличие от алмазов типа I. У них также разные флуоресцентные характеристики. Обнаруженные кристаллы имеют тенденцию быть большими и неправильной формы. Алмазы типа II образовывались под чрезвычайно высоким давлением в течение более длительных периодов времени.

Тип IIa

Алмазы типа IIa составляют 1-2% всех природных алмазов (1,8% драгоценных алмазов). Эти алмазы почти или полностью лишены примесей и, следовательно, обычно бесцветны и обладают самой высокой теплопроводностью . Они очень прозрачны в ультрафиолете, вплоть до 230 нм. Иногда, когда алмазы типа IIa выдавливаются к поверхности Земли, давление и растяжение могут вызывать структурные аномалии, возникающие из-за пластической деформации во время роста тетраэдрической кристаллической структуры, что приводит к дефектам.. Эти недостатки могут придать драгоценному камню желтый, коричневый, оранжевый, розовый, красный или фиолетовый цвет. Структурные деформации алмазов типа IIa можно «исправить» с помощью процесса высокого давления и высокой температуры ( HPHT ), удаляющего большую часть или весь цвет алмаза. [6] Алмазы типа IIa составляют значительную долю добычи в Австралии. Многие известные крупные алмазы, такие как Cullinan , Koh-i-Noor и Lesedi La Rona , относятся к Типу IIa. Синтетические алмазы, выращенные с использованием процесса CVD, обычно также относятся к этому типу.

Тип IIb

Алмазы типа IIb составляют около 0,1% всех природных алмазов, что делает их одними из самых редких и очень ценных природных алмазов. Помимо очень низких уровней примесей азота, сравнимых с алмазами типа IIa, алмазы типа IIb содержат значительные примеси бора . Спектр поглощения бора заставляет эти драгоценные камни поглощать красный, оранжевый и желтый свет, придавая алмазам типа IIb голубой или серый цвет, хотя образцы с низким уровнем примесей бора также могут быть бесцветными. [1] Эти алмазы также являются полупроводниками p-типа , в отличие от других типов алмазов, из-за нескомпенсированных электронных дырок (см. Электрические свойства алмаза); Для этого достаточно всего 1 ppm бора. Однако сине-серый цвет может также встречаться в алмазах типа Ia и не иметь отношения к бору. [7] Алмазы типа IIb демонстрируют характерный инфракрасный спектр поглощения и показывают постепенно увеличивающееся поглощение по направлению к красной стороне видимого спектра.

Не ограничиваются типом зеленых ромбов, цвет которых определяется воздействием различных количеств ионизирующего излучения . [1]

Большинство серо-голубых алмазов, добываемых на руднике Аргайл в Австралии, относятся не к типу IIb, а к типу Ia; эти алмазы содержат большое количество дефектов и примесей (особенно водорода и азота), и происхождение их цвета пока не установлено. [7]

Смотрите также

  • Цвет алмаза

использованная литература

  1. ^ a b c Уокер, Дж. (1979). «Оптическое поглощение и люминесценция в алмазе». Отчеты о достижениях физики . 42 (10): 1605–1659. CiteSeerX 10.1.1.467.443 . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 42/10/001 . 
  2. ^ «Оптические свойства алмазов» . Allaboutgemstones.com . Проверено 19 марта 2010 .
  3. Перейти ↑ Sa, ES De (1977). "Исследование одноосного напряжения вибронных полос 2,498 эВ (H4), 2,417 эВ и 2,536 эВ в алмазе". Proc. Рой. Soc. . 357 (1 689): 231. DOI : 10.1098 / rspa.1977.0165 .
  4. ^ "Gemworld International, Inc .: Архив новостей" . Gemguide.com. Архивировано из оригинала на 2010-11-04 . Проверено 19 марта 2010 .
  5. ^ «Алмаз - молекула месяца» . Bris.ac.uk . Проверено 19 марта 2010 .
  6. ^ Коллинз, AT; и другие. (2005). «Высокотемпературный отжиг оптических центров в алмазе I рода». J. Appl. Phys . 97 (8): 083517. DOI : 10,1063 / 1,1866501 .
  7. ^ а б Якубовский, К; Adriaenssens, GJ (2002). «Оптические характеристики природных алмазов Аргайл» (PDF) . Алмазы и сопутствующие материалы . 11 : 125. DOI : 10.1016 / S0925-9635 (01) 00533-7 .
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Diamond_type&oldid=1048309899 »
Contribute a better translation