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圖 1 這顆50分的高溫高壓合成鉆石呈淡綠色，photo@Robison McMurtry

GIA卡爾斯巴德實(shí)驗(yàn)室最近收到了25顆鉆石，計(jì)劃出具鉆石分級(jí)報(bào)告，隨后發(fā)現(xiàn)所有從0.46ct到0.52ct大小的鉆石均為高溫高壓合成鉆石。這些鉆石中有9顆為無(wú)色到近無(wú)色，8顆為淡藍(lán)綠色，7顆為淡綠色（如圖1）和一顆為淺綠色。我們發(fā)現(xiàn)這些綠色是由于較高含量的Ni導(dǎo)致的。Ni通常是高溫高壓合成鉆石中的雜質(zhì)，但是極少見(jiàn)到足以影響鉆石的顏色。

過(guò)去，GIA的寶石學(xué)家們認(rèn)為高溫高壓合成鉆石的顏色主要為深艷黃綠色，主要由Ni導(dǎo)致的吸收峰在~ 685nm（Spring， Gems &Gemmology，pp.96-98）。他們的Ni雜質(zhì)顯示為光學(xué)活性的，優(yōu)先于沿著{111}晶面生長(zhǎng)，使用光致發(fā)光面掃可以觀察到顏色條帶。

在這25顆高溫高壓合成鉆石中，使用633nm光源的光致發(fā)光（PL）激發(fā)沒(méi)有一顆顯示有缺失SiV 色心737nm，紅外光譜檢測(cè)有16顆鉆石具有可測(cè)量的硼在2800cm-1。在這一組樣品中，有5顆具有685nm吸收為具有較高的Ni含量，其它則在650~800nm范圍內(nèi)具有較寬的吸收。這些未配對(duì)的硼含量很低，大部分含量在0.2 - 5.6ppb，有一顆近無(wú)色的樣品在18ppb。未配對(duì)的硼是高溫高壓合成鉆石中常見(jiàn)的雜質(zhì)，在生長(zhǎng)的過(guò)程中包含在里面；如此低的含量不足以影響鉆石的顏色。除此之外，有幾顆樣品可觀察到特別的金屬包裹體，也可以認(rèn)為是高溫高壓處理的證據(jù)（如圖2）。

圖 2 這顆0.52克拉的淡黃綠色高溫高壓鉆石具有明顯的金屬包裹體，可以更進(jìn)一步證明為實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)鉆石。這個(gè)位置觀察為亭部的刻面，腰部在圖片的上方。

photo@Jonathan Muyal;視域范圍1.76mm。

圖3 左:這顆0.52克拉的淡藍(lán)綠色高溫高壓合成鉆石，使用785nm激發(fā)光源的PL面掃圖，顯示最高的Ni含量集中在{111}晶面。這個(gè)false-color 面掃圖顯示  右：Ni相關(guān)的883/884nm峰與{111}晶面的PL平均強(qiáng)度，隨著顏色的標(biāo)紅從無(wú)色到非常淡的綠色。

這些鉆石具有如多相似的數(shù)據(jù)，但是又與尋常的在實(shí)驗(yàn)室高溫高壓合成鉆石不同，因此我們可以做更多的測(cè)試去對(duì)比。使用785nm激發(fā)光源的PL面掃測(cè)試了8個(gè)樣品的臺(tái)面，跨越了不同顏色的漸變色（圖3）。正如我們所料，Ni最高含量的吸收集中在{111}晶面。結(jié)合其它搜集的圖譜，我們可以證實(shí){111}晶面與PL的的強(qiáng)度與Ni相關(guān)的883/884nm相關(guān)。當(dāng)將光致發(fā)光的峰強(qiáng)度與鉆石顏色進(jìn)行投圖，從無(wú)色到近無(wú)色到非常淡的綠色，峰強(qiáng)度隨著顏色的級(jí)別而增強(qiáng)。無(wú)論如何，與Ni相關(guān)的缺陷883/884nm并不認(rèn)為是Ni相關(guān)造成在可見(jiàn)光的吸收。一顆深彩黃綠色高溫高壓合成測(cè)試類(lèi)類(lèi)似的PL面掃圖可以證實(shí)（Spring Gems &Gemmology,  2017）；那個(gè)樣品Ni的強(qiáng)度是本次淡綠色樣品的10倍。

未來(lái)，隨著實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)鉆石的制造商們不停的改進(jìn)他們的配方和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，我們可能會(huì)看到更多數(shù)量和更多顏色的合成鉆石。