天然、处理和合成粉红色-红色钻石颜色形成机制及其鉴别

摘要

天然粉红色至红色钻石非常稀少，市场上价格很高，主要有两种格子缺陷与这类颜色有关：一个是常知的由一个氮原子和临近的空穴组成的N-V中心，它可以是带负电荷或中性的；另一个是所谓的以“550nm为中心的宽吸收带”。虽然这个宽吸收带的物理模型没有搞清楚，但大多数人认为它的形成与塑性变形有关。大多数天然Ⅰa型粉红色钻石，如澳大利亚阿盖尔粉红色钻石大多与550rim吸收带有关。Ⅱa型粉红色钻石与N-V中心及550rim吸收带都有关。有时，这两种缺陷可在同一颗钻石中见到。rn 各种处理技术使钻石产生粉红色至红色颜色。当钻石中有孤立的氮原子存在时，可以通过高能辐射(如电子辐射)加较低温度热处理的方法来产生N-V中心。在一些天然钻石中存在孤立的氮原子，也可通过高压高温(HPHT)处理分解A型和B型氮集合体的方式来获得孤立的氮原子。另外，合成钻石，无论是高压高温合成还是CVD化学气相沉淀合成法形成的钻石中通常含有少量的孤立氮原子。这些合成钻石也适合于通过处理的方法来获得粉红色至红色颜色。通过控制N-V中心的密度，可产生各种各样的从弱粉红色至深色的粉红色。这类处理钻石大多带有紫色至橙黄色色彩，但也见到纯粉红色甚至红色的钻石。