金刚石UV-Vis-MIR光谱常见特征综述

金刚石分类体系经过上百年发展已趋于成熟。以光谱为基础的分类依据是紫外可见近红外光谱(UV-Vis-NIR)和中红外光谱(MIR),主要涉及氮、硼杂质元素,所识别的有关晶格缺陷模型已得到较为合理的解释,但大量的晶格缺陷,包括跟氮有关的晶格缺陷研究尚不透彻,这将限制金刚石应用领域的开拓进程。本文汇集了金刚石紫外-可见光-红外光光谱中呈现的部分吸收特征,特别是对金刚石分类系统进行了完整地说明。除此以外,一些在光谱中较易识别的特征,也已经有了较为合理的理论解释和结构模型,总结汇总这些谱学特征以及其对应的结构模型,可以为金刚石材料的进一步研究和应用提供参考。     

一种疑似合成钻石的天然钻石光谱学特征

该研究团队在近期日常检测中发现一粒疑似合成钻石的天然钻石。该样品的质量为0.029 5 g(0.14 ct),尺寸为3.32 mm×3.33 mm×2.08 mm,颜色级别为H,净度级别SI₁,在正交偏光镜下具有异常消光现象。该样品在短波紫外灯下具有强的绿黄色荧光，并伴有强烈的绿黄色磷光现象，磷光持续时间50 s以上；傅里叶变换红外光谱仪测试确认该样品为Ⅱa型，在1 400～400 cm^-1无明显吸收峰，在1 970～2 500 cm^-1处具有由C—C晶格振动所引起的吸收峰；紫外可见光谱仪测试未检测到415 nm吸收峰，显示270 nm吸收峰。上述特征疑似HPHT合成钻石。为确认该样品的成因，又对其做了部分光谱测试，采用De Beers研制的Diamond-view^TM测试样品的发光图像，该样品的发光图像呈蜥蜴皮状、蜂窝状；采用常温光致发光光谱仪测试，选用405 nm光源激发时，可见415、 428和450 nm特征峰；选用365 nm光源激发时，可见415、 428和450 nm特征峰以及氮空位中...