【GRC】实验室生长钻石

图1、上海正时科技有限公司CVD实验室生长的钻石16.41 ct，具有G色和VVS2净度

在过去的二十年里，单晶金刚石的生长技术在高压、高温(HPHT)和化学沉积(CVD)方法上都取得了显著的进步。实验室培育的钻石已经成为珠宝行业一个不断扩大的部分。晶体尺寸和质量的记录经常被打破。

这颗公主钻由上海正时科技有限公司生产(图1，GIA报告编号2225246686)重量为16.41 ct，尺寸为13.97 × 13.87 × 9.56 mm，G色，VVS2，镜下观察可见几个小点状包体。红外吸收光谱显示这是一个典型的IIa型钻石。除了钻石本身的吸收外，没有检测到其他与缺陷相关的吸收。CVD合成钻石是将甲烷和氢气导入反应腔，利用电热丝、微波、火焰等其他设备，将碳从化合物分解成原子，在反应腔内形成等离子体，在氢的催化作用下，逐渐形成钻石的结构，并沉淀生长在预先制备好的基座上，生长基座可使用天然或高温高压合成钻石的薄片。

图2、液氮温度下激光激发的光谱显示了CVD钻石的典型特征，没有经过颜色改善

在长短波紫外激发下采集的图像显示出强烈的橘红色荧光和蓝色带状区域(图3)。蓝色带几乎连续延伸到顶部。这一特征与交叉偏振光显微镜下观察到的强晶格位错(图4)及其一致。荧光和阴极发光图像显示多达7个的生长区域(图5)，每一层区域的厚度相似。这颗公主方形合成钻石被切割成多面，其台面平行于这些层，以最大限度地保留重量，同时保持极佳的比例和对称。

图3、长短波紫外荧光成像显示生长的CVD钻石具有典型的橘红色荧光，并伴有不规则的蓝色“带”。多达七个生长层被显示出来。图片由Stephanie Persaud提供

图4、CVD钻石在交叉偏振光下表现出很强的位错，图片由Stephanie Persaud提供

图5、阴极发光成像也揭示了7个区域的生长层，摄影:Elina Myagkaya

16.41 ct CVD钻石,这打破了之前的所有记录，GIA迄今为止检测的最大的实验室生长钻石是一颗20.23 ct的垫形切割钻石(鲜艳的黄橙色，VS2净度)，于2019年HPHT方法合成。我们也将继续跟踪实验室生长钻石的发展。

参考文献及作者：Wuyi Wang, Stephanie Persaud, and Elina Myagkaya January 27, 2022.gia.edu.