過去二十年單晶鉆石的培育技術(shù)突飛猛進，無論是高溫高壓法（HPHT）或化學氣相沉積法（CVD）都長足發(fā)展。珠寶業(yè)出現(xiàn)了許多應(yīng)用方案，其中實驗室培育鉆石持續(xù)擴展市場份額，不時出現(xiàn)晶體大小和質(zhì)量的新紀錄。就著CVD實驗室培育鉆石的最新發(fā)展，GIA紐約實驗室公布了一項最新紀錄。

       圖1：上海征世科技有限公司成功生產(chǎn)G色VVS2凈度的CVD實驗室培育鉆石，以16.41克拉的尺寸創(chuàng)下最新紀錄。這顆實驗室培育鉆石在刻面前后均無進行任何后期處理改善成色。

       由上海征世科技有限公司（Shanghai Zhengshi Technology Co. Ltd.）培育的公主式切工鉆石（圖1：GIA報告編號2225246686）重16.41克拉，尺寸為13.97 x 13.87 x 9.56毫米，成色等級是G，凈度等級是VVS2，孿晶紋廣泛分布，呈現(xiàn)波浪效果，另外有數(shù)個微細針點。根據(jù)紅外線區(qū)吸收光譜，這顆鉆石是典型的lla型鉆石。

  圖2：左-在液氮溫度下以514nm激光激發(fā)收集的光致發(fā)光光譜顯示典型的生成CVD鉆石。右-在液氮溫度下以457nm激光激發(fā)收集的光致發(fā)光光譜，探測到H3 缺陷及467.6nm色心弱發(fā)射。

       除鉆石本身的吸收外，并沒有在紅外線區(qū)發(fā)現(xiàn)其他與缺陷相關(guān)的吸收。我們在液氮溫度下以514nm激光激發(fā)收集的光致發(fā)光光譜（圖2-左）顯示零聲子線（ZPL）的NV空穴有中等強度的575.0nm及637.0nm發(fā)射，而硅空穴（SiV）則明顯探測到736.6nm及736.9nm發(fā)射，此外也探測到與NV空穴側(cè)帶重迭的596及597nm低發(fā)射，這是CVD鉆石特有的，而且在高溫下不穩(wěn)定。以457nm激光激發(fā)（圖2-右）收集的光致發(fā)光光譜探測到503.5nm（H3）及467.6nm的弱發(fā)射。跟596及597nm發(fā)射一樣，467.6nm色心是CVD鉆石特有的，在極高溫下會退火。H3缺陷沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)射。以上所有光譜特點確認了這是一顆育成后未經(jīng)過處理改善成色的CVD鉆石。

 圖3：深短波紫外線激發(fā)收集的熒光影像顯示生成CVD鉆石常見的含不規(guī)則藍色「帶狀紋理」橙紅色熒光，影像顯示鉆石最多經(jīng)過七個培育步驟。

  圖4：這顆大型CVD鉆石在正交偏光濾鏡下顯著錯位，因此呈現(xiàn)波浪效果。攝影師：Stephanie Persaud

       深短波紫外線激發(fā)收集的影像顯示含藍色帶紋的橙紅色強熒光（圖3）。藍「柱」幾乎與臺面垂直，近乎連續(xù)伸展至亭部及尖底。這項特色與顯微鏡下的晶格與正交偏光濾鏡顯著錯位（圖4）和可觀察晶紋是一致的。

 圖5：陰極發(fā)光（CL）影像也顯示七個培育步驟。影像中的黑點是晶格錯位導致。

       根據(jù)熒光及陰極發(fā)光（CL）影像，培育最多經(jīng)過七個步驟（圖5），每層的厚度相若。這顆公主式切工鉆石刻面的臺面與保留最大重量的層面平行，同時也保持了最佳比例及對稱度。

       這顆16.41克拉鉆石刷新了CVD培育鉆石的紀錄，之前最大的CVD鉆石為印度制造，重14.60克拉（祖母綠式切磨；F色；VS2凈度），超越了當時最大CVD鉆石12.75克拉的重量（圓形明亮式切磨；F色；VVS2凈度），兩者皆是去年的紀錄（“IGI認證世界紀錄14.60克拉實驗室培育鉆石”，IGI GemBlog，2021年8月31日）。至于最大的無色或近乎無色HPHT實驗室培育鉆石則重15.32克拉（墊型切工；H色；I1凈度），于2018年由GIA檢測。GIA迄今檢測過的所有類型實驗室培育鉆石中，最大是一顆20.23克拉墊型切工彩鉆（艷彩橙黃色；VS2），于2019年采用HPHT法制造。GIA將繼續(xù)緊貼實驗室培育鉆石的發(fā)展，確保這類鉆石得到正確鑒定。