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       近日，俄罗斯科学家研制出一种新型的高温高压（HPHT）人造金刚石制备技术，能够在同一晶胞内的不同反应层生长出多个HPHT金刚石；相比于现有的金刚石制备方法，该新型技术一次能生长出200个试样，大大提高了生产效率。同时，该技术还能够同时生长出9种无色、粗糙无色和近无色的金刚石晶体，单个大小可达10克拉，比市场上现有的HPHT法制备出的人造钻石尺寸都要大，这些试样有望打磨抛光为宝石级钻石。
       试样：
       表一为新型HPHT法制备出的宝石级金刚石，包括图一中的三个2克拉+试样。

       *试样重量范围为0.20ct至2.30ct，平均重量为0.91ct。
       *38个试样为无色钻石，D级-F级，其他试样为近无色，G级-H级。
       *透明度品级：无瑕疵纯透明（IF）— 夹杂（I）。
       *目前，传统HPHT法和CVD法宝石级金刚石尚无报道出比该技术更大的无色人造钻石。
       *试样的重量、颜色和透明品级之间尚无观察到相互关联性。
       显微镜观察：
       实验利用尼康（Nikon）SMZ1500型显微镜，用投射光、反射光和偏振光对试样进行观察。
       *钻石内含物具有金属外观，说明它们是生长金刚石用的熔融金属或触媒剂遗痕。这些内含物形状各异：枝状、薄板状和类树状突，如图二所示。
       *试样的双折射形态证明：除了与内含物相邻的区域外，其他地方观察到了较低的应力，如图三所示。
       *如果出现严重夹杂（≥VS2），试样会被磁铁吸引，这和试样中的金属属性相符合。
       图二：试样NDT25（a）和NDT26（b）的金属/触媒剂夹杂显微图。
       图三：试样NDT27（a）和NDT25（b）的双折射图。


       傅立叶变换红外（FTIR）光谱：
       傅立叶变换红外光谱显示33个试样为混合型IIa/IIb金刚石，其他试样为纯金刚石IIa型，如图四所示。
       图四：FTIR吸收光谱证明大部分试样在~2800cm-1频带处有中性置换硼的存在（B0），透明度频谱经过了垂直转换。


       荧光&磷光：
       标准4瓦宝石检测灯：
       *短波（254nm）：39个试样发出黄色或橘黄色荧光，密度从很弱到中度。其他3个试样没有发出荧光。41个试样都有不同程度的绿色、黄绿、绿黄、黄色和橘黄色磷光，持续6分钟左右。
       *长波（365nm）：36个试样呈惰性，其他试样发出非常弱的黄橘色荧光。
       图五：试样NDT06的蓝色荧光（a-b）和磷光（c-d）。



       磷光光谱：
       利用重氢-卤素光源（215-2500nm）对试样进行30分钟的照射。
       * 所有试样都发射出蓝色磷光（~500nm，2.48eV），13个试样还有额外的黄色频带（~575nm，2.16eV），如图六所示。


       图六：磷光光谱显示所有试样的发射频带都集中在~500nm处（蓝色）；有时候在~575nm处还伴随着持续较长的频带（黄色）光谱（a）（b）分别为试样NDT37和NDT08。
       * 500nm磷光对于IIb型天然金刚石和HPHT人造金刚石较为常见。
       * 频带是由于供体-受体再结合而形成的，其中硼为受体，供体不明确，可能和氮相关，亦或是来自金属和触媒剂的复合物。
       光致发光（PL）光谱：
       利用77KPL测量对试样中的杂质进行监测。利用拉曼共焦显微分光计采用5个波长324.8、488.0、514.5、632.5和830.0nm收集光谱。
       镍峰值
       图七：抽样的光致发光光谱


       * 30个试样的光谱显示在882.1/883.8nm处有一个双峰，如图7（a）。
       * 27个试样显示在483.6/483.8/484.1/484.4nm处有一个多重谱线，如图7（b）。
       氮峰值：
       * 分别在25个试样和10个试样中探测到NV0,575nm,2.156eV和NV-,637nm,1.945eV中有氮空位。如图7（c）所示。这些氮空位在天然金刚石和人造金刚石中都能观察到。
       硅峰值：
       16个试样中探测到SiV-,736.6/736.9nm和1.6832/1.6825eV中有硅空位，如图7（d）所示。这种硅空位在CVD人造金刚石中很常见，在天然金刚石和HPHT人造金刚石中则很少见。
       结论：
       •新型高温高压（HPHT）人造金刚石制备技术生长出了目前最大的无色人造金刚石，重达2.30ct。
       •试样透明度尽管很高，但依然含有熔融金属和触媒剂留下的内含物。
       •试样没有显示双折射类型。
       •试样为高纯度IIa型或者低纯度IIb型。
       •光致发光显示试样存在点缺陷，包括氮杂质等。