Тип алмаза

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. Измеряемые примеси находятся на атомном уровне внутри кристаллической решетки из атомов углерода, поэтому, в отличие от включений, требуется инфракрасный спектрометр для обнаружение.

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.

• Тип I алмазы, наиболее распространенный класс, содержат азот атомы в качестве основной примеси, обычно в концентрации 0,1%. Алмазы типа I поглощают как в инфракрасной, так и в ультрафиолетовой области от 320 нм. Они также имеют характерную флуоресценцию и видимый спектр поглощения (см. Оптические свойства алмаза ).
  • 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. Спектр поглощения кластеров азота может заставлять алмаз 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, месторождения которого в основном относятся к типу Ia. Алмазы типа Ia часто демонстрируют 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 азотные центры N2 и N3. Они также демонстрируют синюю флуоресценцию для длинноволнового ультрафиолетового излучения из-за центров азота N3 (центры N3 не ухудшают видимый цвет, но всегда сопровождаются центрами N2, которые ухудшают). 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).
    • 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 составляют около 0,1% всех природных алмазов. Они содержат до 0,05% (500 ppm) азота, но примеси более рассредоточены, атомы рассредоточены по всему 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. Большинство серо-голубых алмазов, добываемых на руднике Аргайл в Австралии, относятся не к типу IIb, а к типу Ia; эти алмазы содержат большие концентрации дефектов и примесей (особенно водород и азот), и происхождение их цвета пока не установлено. Почти все синтетические алмазы HPHT относятся к типу Ib.
• 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.
  • 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 имеют самую высокую теплопроводность. 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 кристаллической структуры тетраэдрической, что приводит к несовершенствам. 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 ), удаляя большую часть или весь цвет алмаза. Алмазы типа IIa составляют значительную долю добычи в Австралии. Многие известные крупные алмазы, такие как Куллинан, Кох-и-Нур и Леседи Ла Рона, относятся к Типу IIa. Синтетические алмазы, выращенные с использованием процесса CVD, обычно также относятся к этому типу.
  • Алмазы типа IIb составляют около 0,1% всех природных алмазов, что делает их одними из самых редких природных алмазов и очень ценными. 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. Эти алмазы также относятся к полупроводникам p-типа , в отличие от других типов алмазов, из-за некомпенсированных электронных дыр (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. Алмазы типа IIb демонстрируют характерный инфракрасный спектр поглощения и демонстрируют постепенно увеличивающееся поглощение по направлению к красной стороне видимого спектра.

Не ограничиваются типом зеленых алмазов, цвет которых обусловлен воздействием различных количеств ионизирующего излучения.

• Цвет алмаза