特征

 CVD实验室培育钻石大小刷新世界纪录

 

一月 27, 2022

16.41 ct CVD laboratory-grown diamond achieves new record size.
 
图1：上海征世科技有限公司成功生产G色VVS2净度的CVD实验室培育钻石，以16.41克拉的尺寸创下最新纪录。这颗实验室培育钻石在刻面前后均无进行任何后期处理改善成色。摄影师：Towfiq Ahmed

过去二十年单晶钻石的培育技术突飞猛进，无论是高温高压法（HPHT）或化学气相沉积法（CVD）都长足发展。珠宝业出现了许多应用方案，其中实验室培育钻石持续扩展市场份额，不时出现晶体大小和质量的新纪录。就着CVD实验室培育钻石的最新发展，GIA纽约实验室公布了一项最新纪录。

由上海征世科技有限公司（Shanghai Zhengshi Technology Co. Ltd.）培育的公主式切工钻石（图1：GIA报告编号2225246686）重16.41克拉，尺寸为13.97 x 13.87 x 9.56毫米，成色等级是G，净度等级是VVS2，孪晶纹广泛分布，呈现波浪效果（请观看下方视频），另外有数个微细针点。根据红外线区吸收光谱，这颗钻石是典型的lla型钻石。除钻石本身的吸收外，并没有在红外线区发现其他与缺陷相关的吸收。我们在液氮温度下以514nm激光激发收集的光致发光光谱（图2 ─ 左）显示零声子线（ZPL）的NV空穴有中等强度的575.0nm及637.0nm发射，而硅空穴（SiV）则明显探测到736.6nm及736.9nm发射，此外也探测到与NV空穴侧带重迭的596及597nm低发射，这是CVD钻石特有的，而且在高温下不稳定。以457nm激光激发（图2 ─ 右）收集的光致发光光谱探测到503.5nm（H3）及467.6nm的弱发射。跟596及597nm发射一样，467.6nm色心是CVD钻石特有的，在极高温下会退火。H3缺陷没有发现发射。以上所有光谱特点确认了这是一颗育成后未经过处理改善成色的CVD钻石。

The photoluminescence spectra showed typical as-grown CVD diamond features.
 
 
图2：左 ─ 在液氮温度下以514nm激光激发收集的光致发光光谱显示典型的生成CVD钻石。右 ─ 在液氮温度下以457nm激光激发收集的光致发光光谱，探测到H3 缺陷及467.6nm色心弱发射。
New Record Size for CVD Laboratory-Grown Diamond
 

深短波紫外线激发收集的影像显示含蓝色带纹的橙红色强荧光（图3）。蓝「柱」几乎与台面垂直，近乎连续伸展至亭部及尖底。这项特色与显微镜下的晶格与正交偏光滤镜显著错位（图4）和可观察晶纹是一致的。根据荧光及阴极发光（CL）影像，培育最多经过七个步骤（图5），每层的厚度相若。这颗公主式切工钻石刻面的台面与保留最大重量的层面平行，同时也保持了最佳比例及对称度。

Typical orange-red fluorescence with irregular blue “banding”
 
 
图3：深短波紫外线激发收集的荧光影像显示生成CVD钻石常见的含不规则蓝色「带状纹理」橙红色荧光，影像显示钻石最多经过七个培育步骤。摄影师：Stephanie Persaud
CVD diamond showed very strong dislocations.
 
 
图4：这颗大型CVD钻石在正交偏光滤镜下显著错位，因此呈现波浪效果。摄影师：Stephanie Persaud
Seven growth steps revealed by cathodoluminescence imaging
 
 
图5：阴极发光（CL）影像也显示七个培育步骤。影像中的黑点是晶格错位导致。摄影师：Elina Myagkaya

这颗16.41克拉钻石刷新了CVD培育钻石的纪录，之前最大的CVD钻石为印度制造，重14.60克拉（祖母绿式切磨；F色；VS2净度），超越了当时最大CVD钻石12.75克拉的重量（圆形明亮式切磨；F色；VVS2净度），两者皆是去年的纪录（“IGI认证世界纪录14.60克拉实验室培育钻石”，IGI GemBlog，2021年8月31日）。至于最大的无色或近乎无色HPHT实验室培育钻石则重15.32克拉（垫型切工；H色；I1净度），于2018年由GIA检测。GIA迄今检测过的所有类型实验室培育钻石中，最大是一颗20.23克拉垫型切工彩钻（艳彩橙黄色；VS2），于2019年采用HPHT法制造。GIA将继续紧贴实验室培育钻石的发展，确保这类钻石得到正确鉴定。