彩色金刚石中过渡金属离子的谱学研究

过渡金属镍、钴和铁是高温高压法合成金刚石的常用触媒 ,已有研究表明 :采用镍、钴作触媒所合成的金刚石中存在镍、钴离子 ,部分天然金刚石含有镍离子 ;镍、钴离子以替代方式或间隙形式进入金刚石的晶格 ,并能与杂质氮形成复合体。为了探寻彩色金刚石中过渡金属离子存在的谱学标志 ,确定镍、钴离子在彩色金刚石中的赋存状态 ,文章对 6颗彩色天然与合成金刚石进行了扫描电镜 能谱、显微红外光谱、光致发光谱、电子顺磁共振谱 (EPR)等测试研究。结果表明天然与合成的样品都具有与镍、钴有关的发光中心与EPR结构 :包括西澳的蓝灰色天然金刚石中与镍有关的 884 6nm等发光中心 ,以及天然变色金刚石中与钴有关的发光中心。对各种谱学测试结果的综合分析 ,得出样品中存在镍、钴离子并与杂质氮形成各种Ni N或Co N复合体的结论 ,其中在天然金刚石中发现钴离子在该领域研究中尚属首次。

不同类型彩色金刚石的谱学研究及其意义

对25颗不同类别的彩色金刚石进行了傅里叶显微红外光谱、紫外—可见—近红外吸收光谱、光致发光谱、拉曼光谱和X光荧光谱等谱学方法的研究。通过对近200张谱图的综合分析得到天然、合成、高温高压处理和人工辐射处理等彩色金刚石的特征谱,为金刚石类别的鉴定提供了标型,为研究彩色金刚石晶体缺陷引起的晶格畸变、晶格重组,以及色心的产生和消亡提供了新的证据。

天然和培育金刚石品质表征与呈色分析

金刚石是集最高硬度、超宽禁带、最高热导率等优异性能于一体的典型超硬多功能材料,天然金刚石储量低且价格昂贵,其中彩色天然金刚石在自然界中产储量极其稀少且致色机制较为复杂。高温高压法是制备金刚石的有效手段,然而调控金刚石颜色获得可控的彩色金刚石,仍面临极大挑战。本文通过对粉色、绿色天然和高温高压温度梯度法制备的金刚石进行一系列拉曼、荧光、红外和可见光吸收测试,详细地研究其品质、缺陷随温度变化及致色原因,发现彩色金刚石致色与电中性的N_(2)V缺陷(H_(3))、剪切应力、塑性形变和NV^(0)/NV^(-)色心等因素相关。通过各种手段获得不同颜色的金刚石不仅是为了其欣赏及收藏价值,其颜色的调控也有助于人们对金刚石形成机制的进一步了解,为培育彩色金刚石提供新的参考。

金刚石呈色机制初探

In this paper authors study all sorts of fancy diamond,and then analyze what caused color change in fancy diamond.Moreover,authors try to discusses its mechanism of coloration and character of fancy diamond.

辐射处理金刚石的谱学研究及其意义

利用傅立叶显微红外光谱、紫外-可见-近红外吸收光谱、低温光致发光谱、拉曼光谱等4种谱学方法,对10颗辐照改色(R 1-R 10)的彩色天然金刚石进行了研究。利用可见吸收光谱和低温光致发光谱研究了金刚石石中的点缺陷产生系列的色心峰,指出在可见吸收光谱中除了有N 3心吸收峰外,还可见595和637色心峰;在低温光致发光谱中发现有色心组合峰575,595和637等的出现,此组合峰与近红外区4 929 cm-1处的H1b和5156 cm-1处的H1c色心峰共同存时,不仅是辐照处理绿色金刚石的鉴定证据,也是辐照处理各种彩色金刚石的重要的标志之一。本研究为辐射处理金刚石的鉴别和工艺流程提供了新的谱学依据和思路。