圖1.這四種近無色圓形鉆石被認定為缺乏典型的Si和Ni相關缺陷的HPHT合成鉆石。照片由Nuttapol Kitdee。
使用高壓高溫（HPHT）方法生長的近無色合成鉆石已經在行業中引起了極大的關注，并且已經開發了各種篩選方法來區別它們的特征。一般來說，以前的實驗室數據看出其中描述的標本是非常小的圓形面，范圍在0.005到0.01克拉。
最近GIA的曼谷實驗室收到了四個的近無色的元多面型寶石。他們的重量在0.07和0.09克拉，比以前發現的數量略多。所有這些都使用傅立葉變換紅外（FTIR）光譜鑒定為IIb型H色的鉆石。它們最有趣的特征是當在液氮溫度下通過光致發光（PL）光譜分析（圖2）時，不存在與硅或鎳相關的吸收峰。通常在HPHT合成金剛石中觀察到的光譜顯示與736.6 / 736.9nm的帶負電荷的硅裂縫缺陷SiVt相關的吸收雙峰以及在883.0 / 884.7nm處的相關的Ni相關缺陷。
圖2.在液氮溫度下觀察到的PL光譜特征缺乏相關的SIV的736.6 / 736.9 nm發射雙峰-在八百八十四分之八百八十三納米（右，830nm的缺陷（左，514激光激發）與Ni相關的缺陷雙峰激光激發）。
在DiamondView儀器中中觀察到的增長模式是確實保持不變的特征。特征角生長模式和藍綠色熒光以及相關的綠色磷光仍然提供有助于天然和人造鉆石分離的重要依據（圖3）。用寶石顯微鏡檢查顯示金屬和棒狀夾雜物（圖4），也有助于將這些識別為合成鉆石。
圖3. 0.081克拉樣品的這些DiamondView熒光和磷光圖像顯示了HPHT合成金剛石特征的生長模式。圖像由Charuwong Khowpong。
圖4.暗場照明顯示0.087克拉HPHT下生長的鉆石中有狀夾雜物。Charuwan Khowpong和Ungkhana Atikarnsakul的顯微照片。
對這四種近似大小的HPHT合成鉆石的研究揭示了非典型的PL光譜。然而，其他識別手段（夾雜物，通過DiamondView觀察到的生長模式及其磷光反應）在識別中仍然起著重要作用。有趣的是，提交給GIA進行鑒定的HPHT合成近紅鉆石越來越多，表明合成技術的持續改進。
圖1.這種0.42克拉綠色HPHT合成金剛石顯示出沒有放大觀察到的明顯的生長紋。
HPHT生長的合成鉆石主要為無色，黃色和藍色，這取決于生長過程中雜質的控制。其他顏色很罕見。在這項研究中，在紐約實驗室中通過HPHT技術已經合成出一種濃艷的綠色HPHT合成金剛石。
該鉆石方形切割合成金剛石的重量為0.42克拉，測量臺面4.42×4.34毫米，亭部深度為2.59毫米，顏色為深綠色（圖1）。在放大下觀察到的大量小金屬夾雜物（圖2）導致樣品表現出磁性。HPHT合成鉆石中的磁性是常見的但不是診斷特征。天然鉆石也可能表現出磁性，僅在極少數情況下。
圖2.綠色合成金剛石顯示強烈的磁性，由豐富的金屬夾雜物引起。由保羅·約翰遜提供照片 視野?1.4 mm。
進一步檢查，從其FTIR中間吸收光譜（圖3）可以看出，金剛石被確定為IIb型（含有雜質硼）。該鉆石中碳原子間有未補償的硼的濃度為0.013±0.003ppma。這個量雖然可以檢測，但不是鉆石產生綠色的原因。據報道，俄羅斯新鉆石合成技術（NDT）生產的許多合成鉆石也含有這種含量的硼雜質，是在生長過程被摻雜進去的。DiamondView成像顯示了HPHT合成金剛石的典型沙漏生長結構（圖4），導致非常強的磷光可能是摻雜有硼元素。在FTIR譜中注意到與氮雜質與相關的吸收特征，由N +引起的1332cm -1處的相對強的峰。在今天的合成鉆石中看到這樣的特征是不尋常的。由于Ni +間隙空位UV-Vis-NIR吸收光譜顯示出強烈的鎳元素相關吸收峰，在685nm處觀察到帶（圖5）。這個間隙空位在大約555-585nm處產生，導致肉眼可觀察到的綠色。該鉆石最有可能是HPHT處理后生長以激活Ni +并引起這種元素的吸收。非常罕見的是，這是由于鎳相關雜質而產生的濃艷的綠色HPHT合成金剛石。
圖3.綠色合成金剛石的中FTIR光譜，其確定材料為IIb型，在?0.013ppma下顯示未補償的硼濃度。
圖4.一種面向DiamondView圖像（左）和633和785nm的PL映射（右）示出了SIV— 和Ni +。圖片由保羅·約翰遜提供
圖5. HPHT合成金剛石的UV-Vis-NIR光譜顯示出非常強烈的含Ni元素的相關吸收峰。
除了硼和鎳，該合成金剛石也包含在SIV -雜質在其晶格。最近的研究表明，雖然這種雜質在CVD生長的鉆石中很常見，但也可以在HPHT生長的鉆石中觀察到。使用拉曼映射技術繪制了Si和Ni雜質的分布，結果證明在以前的研究中也觀察到與近無色HPHT生長的鉆石的研究一致，同時與Ni+和SIV -局限于{111}生長扇區。通常在HPHT生長的鉆石中觀察到這種結構，這些{111}部分是最發達的并且主導鉆石晶體的形態。的SIV -中心不向這些合成鉆石的顏色，并且其晶體生長過程中，可以有意或無意地并入（再次參見圖4）。
除了由鎳引起的綠色之外，這些光譜和寶石特征與典型的HPHT合成金剛石一致。據報道，這是首次將鎳合成鉆石呈現出深綠色。這一發現可能意味著增長技術的新發展和進入鉆石貿易的新材料。
人造金剛石生長技術（CVD和HPHT）的發展繼續強調需要仔細的觀察和測試技術來確定今天在寶石貿易中遇到的新類型的材料。
大家一定或多或少聽說過合成鉆石，在購買的時候也總是很小心，就怕中了合成鉆石的招?？墒且且徽w鉆石都是真的，只有薄薄的一層是假的，碰到這種鉆石你又該怎么辦呢？
GIA公布了一份0.33ct Fancy Blue藍鉆的檢測報告，這是一顆天然+合成的混合鉆石——鉆石大部分都是真的，只是在一顆天然鉆石的臺面上又通過CVD化學沉積法，人工生成了一層藍色的合成鉆石，試圖仿制天然藍鉆。
這也是GIA迄今檢測到的第一枚在天然鉆石上人工合成達到Fancy 色級彩鉆的樣品。
這里先給大家說一下什么叫CVD化學沉淀法。它是一種在高壓器里制造鉆石的方法，使天然氣和氮氣加熱后，在洗碗機大小的壓力室里形成一種碳等離子體。該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上，并逐漸積聚和硬化，形成鉆石薄片，進而切割成寶石外形。
由于合成鉆石技術的不斷提高，合成鉆石也越來越難辨認，目前國際上人造鉆石鑒定最權威的機構是IGI國際寶石學院和GIA美國寶石學院。
這顆被公布檢測報告的鉆石是作為'天然鉆石’提交至GIA的。實驗室進行檢測時，經紅外光譜檢測，鉆石樣品內部可以同時看到「氮」和「硼」原子晶體缺陷，表明其混合了Type Ia型和Type IIb型鉆石，這在單顆鉆石中是非常少見的。
紅外光譜顯示氮和硼元素吸收峰
經過Diamond View進一步檢測，鉆石底部呈現藍色熒光，且無磷光，表明這是一顆天然的Type Ia型鉆石；而鉆石臺面上可以看到黃綠色熒光，沿冠部的刻面輪廓可以看到清晰的邊界。
臺面上黃綠色熒光，從底部看為藍色熒光
結合晶格缺陷和Diamond View檢測結果，GIA鑒定這顆樣品為天然+合成的混合鉆石，即主體為天然鉆石，臺面表層為CVD合成藍鉆，合成層的厚度僅有80微米，讓原本的無色鉆石被重新分級為Fancy Blue藍色級別。
僅有臺面薄薄一層為CVD合成
藍鉆要比一般鉆石稀有的多，一顆小分數的藍鉆價格可能都會比白鉆的克拉鉆更有價值。也就是說，這樣做的目的就是為了改變鉆石的顏色，使之可以賣出更高的價錢。只是這樣的改色手段，真的是令人防不勝防。
