Kim cương tổng hợp CVD chất lượng quý có vết của bo

Vài năm sau khi công bố, kim cương tổng hợp CVD (tăng trưởng do tích tụ hơi hóa học) vẫn hiếm khi được đưa đến giám định ở GIA. Mới đây, có một viên kim cương màu nâu, mài hình tròn giác cúc đã được gởi tới Phòng thí nghiệm GIA ở New York và được giám định là kim cương tổng hợp CVD có các đặc điểm phổ bất thường.

Viên đá 1,25 ct (6,82 x 6,97 x 4,20 nm) này có cấp màu là nâu vừa (hình 5). Nó có màu phân bố dạng đốm rất nhẹ và sọc đá mạnh. Vùng gờ có vài các khe nứt. Dưới UV sóng dài, nó phát quang màu vàng rất yếu và với UV sóng ngắn là màu cam yếu; không thấy phát lân quang. Với thiết bị DiamondView, nó lại phát quang màu đỏ phớt cam khá mạnh với một vùng màu xanh không đều khá lớn (hình 6); cũng thấy được phát lân quang màu xanh vừa. Đặc điểm phát quang này là tiêu biểu của kim cương tổng hợp CVD (Wang, 2007).

Phổ hấp thu hồng ngoại cho thấy viên đá này không chứa nitơ, đây là điều bình thường ở kim cương tổng hợp CVD (hầu hết chúng thuộc kiểu IIa), nhưng chúng tôi thấy có các hấp thu yếu ở 2925 và 2800 cm^-1 do một lượng vết của nguyên tố bo. Đây là kim cương CVD kiểu IIb đầu tiên mà chúng tôi xác định được. Không giống với kim cương CVD mới nhất có màu nâu mạnh của công ty Apollo Diamond (Wang, 2007), viên kim cương này không có hấp thu nào ở vùng 1500-1300 cm^-1. Chúng tôi thấy các hấp thu yếu ở 7353, 6856, 6425 và 5564 cm^-1 trong vùng gần hồng ngoại.

 Phổ Vis-NIR (thấy được-gần hồng ngoại) thu ở nhiệt độ của nitơ lỏng, cho thấy gia tăng sự hấp thu về phía bước sóng ngắn hơn (hình 7). Ta thấy một hấp thu rất mạnh do khiếm khuyết Si-V ở 737 nm – một đặc tính nổi bật của kim cương này – và cũng thấy một đỉnh yếu ở 596,5 nm cùng một dãy rộng có tâm ở khoảng 520 nm. Sự gán vai trò cho các đỉnh này không rõ, nhưng hiển nhiên là vết bo trong viên kim cương này không góp phần nhiều trong tạo màu chính cho viên đá này. Khiếm khuyết Si-V là phổ biến trong kim cương CVD, tuy nhiên số lượng của chúng thường cực thấp và hiếm khi mới phát hiện được chỉ bằng phép đo phổ hấp thu.

Phổ phát quang bức xạ (kích thích 514 nm), thu được trong nhiệt độ nitơ lỏng, cho thấy sự phát sáng mạnh từ các tâm N-V (các vạch phonon-zero - ZPL- ở 575 và 637 nm) và từ khiếm khuyết Si-V (vạch kép ở 736,6 và 736,9 nm). Những năng lượng phát ra yếu nhưng rõ tại 596,5 và 597,1 nm cũng được ghi nhận.

P. M. Martineau, 2004, đã mô tả kim cương tổng hợp CVD kiểu IIb có bo chất-lượng-quý, nhưng các đặc điểm ngọc học và phổ học của những mẫu (màu xanh) của chúng rất khác biệt với viên tổng hợp CVD màu nâu 1,25ct mà chúng tôi đã khảo sát. Nguyên tố bo trong viên đá này được cố ý cho vào hay là ngẫu nhiên rơi vào thì vẫn còn chưa rõ ràng.

Tất cả các hấp thu và các đặc điểm phát quang này đã chứng tỏ viên đá này là kim cương tổng hợp CVD, mặc dù có một số đặc tính bất thường so với những đá đã mô tả trước đây. Các đặc tính này là kích thước viên kim cương CVD này khá lớn (1,25 ct), các tỷ lệ cắt mài đạt chuẩn và sự hiện diện cực nhiều của khiếm khuyết Si-V. (Theo Wuyi Wang và Thomas M. Moses, Lab Notes 2008)