「科研」鮮艷彩鑽,你知道它的成因嗎?

「科研」鲜艳彩钻,你知道它的成因吗?

除了大家常見的白色-黃色鑽石,自然總是給予我們更多的驚喜。瞧,由於很多鑽石內部的原子有些“不甘寂寞”,經常跑出去“遛彎兒”,變成了本來成為“結構缺陷”的鑽石被賦予了更多的色彩,這些“美麗的意外”都是如何形成的?

讓我們一起來看看吧!

黃色

鑽石

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黃鑽:呈淺黃、金黃色。鑽石在形成過程中,當氮原子取代鑽石晶體中的某些碳原子時(每一百萬個碳原子中,有一百個被取代),開始吸收藍,紫色光線,因而使鑽石呈現黃色。

黃色鑽多為I型鑽石,對於Ia型鑽石可以用色心理論來解釋其顏色成因,Ib型鑽石能用帶理論可以做出更好的解釋。根據色心理論:Ia型鑽石中不同聚合態形式的N可形成不同的結構缺陷,從而形成不同的色心,對可見光產生不同的吸收,鑽石的顏色是由多個色心共同作用的結果。根據能帶理論:Ib型鑽石中的N(氮)原子比C(碳)原子結構多一個電子,這個多餘電子在帶隙內形成一個雜質能級,它的存在使帶隙能降低

藍色

鑽石

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藍鑽:呈淡藍色、豔藍色。鑽石在形成過程中,吸收微量硼元素,鑽石便顯天藍色。IIb型鑽石含有B(硼),B(硼)原子比C(碳)原子結構少一個電子,因此當B(硼)替代C(碳)進入鑽石晶格時,就形成了一個空穴色心。每100萬個C(碳)原子中油一個或幾個B(硼)原子時,它能把紅外至500nm的光吸收,鑽石可產生誘人的藍色。

粉紅、紅色

鑽石

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粉紅鑽、紅鑽:呈粉紅色、紅色。此類鑽石的顏色與其形成環境及運移過程中發生的塑形變形(導致晶體結構的缺陷)有關,改變鑽石中形成不同顏色,且鑽石顏色的均勻程度也與塑形變形的均勻性有關。

綠色

鑽石

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綠鑽:呈淡綠、豔綠色。綠色鑽石的形成原因,是受到自然輻射而改變晶格結構所致。

黑色

鑽石

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黑色鑽石的顏色可能為多晶集合體,大量黑色內含物(石墨等)和裂隙造成的。

變色龍

鑽石

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在彩色鑽石中有一類非常奇特的鑽石,稱之為變色龍鑽石(Chameleon)。這類鑽石會因為溫度的變化發生顏色上的短時間改變,常溫下,在黑暗的環境中,鑽石呈現出綠色調,經加熱後呈現出黃色調,黃色調可以維持數秒鐘,之後會恢復到綠色調。

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圖片來源/網絡


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