manhquanjsc - manhquanjsc.com.vn

NGUYÊN NHÂN TẠO MÀU CỦA KIM CƯƠNG THIÊN NHIÊN MÀU XANH LAM/ XÁM/ TÍM

Kim cương thiên nhiên có màu lạ thường mang lại giá trị cao đặc biệt là những viên kim cương màu xanh lam. Có nhiều nguyên nhân tạo màu của kim cương thiên nhiên, nhưng nguyên nhân chính là do lượng Boron đo được đi kèm với lượng Nitơ cực thấp trong cấu trúc tinh thể kim cương.
Trong những viên kim cương thiên nhiên màu xanh lam/ xám/ tím, sự xuất hiện nhiều nhất là xanh làm và xám, sau đó đến xám-xanh lam, xanh lam-xám, tiếp đến là xanh lục và cuối cùng là tím. Có 4 nguyên nhân tạo màu của kim cương thiên nhiên, trong đó có 3 nguyên nhân liên quan đến cấu trúc tinh thể và 1 nguyên nhân do các bao thể dạng vi mô.
Hình 1: Hình ảnh mô tả nguyên nhân tạo màu của kim cương thiên nhiên xanh lam/ xám/ tím
Boron
Hình 2: Hình ảnh phổ hấp thụ của kim cương màu xanh lam
Qua hình ảnh phổ hấp thụ hồng ngoại thấy được hàm lượng boron ở viên kim cương màu xanh lam đậm cao nhất, màu nhạt dần thì hàm lượng boron giảm dần. Đỉnh cao nhất của đường phổ hấp thụ hồng ngoại vào khoảng 2800 cm-1, đặc trưng cho kim cương loại IIb. Tuy nhiên, hàm lượng boron sẽ không tạo ra màu xanh nếu đủ các khuyết tật cạnh tranh cũng xuất hiện trong viên kim cương đó.
Hydrogen
Hình 3: Hình ảnh phổ Vis-NIR của kim cương xanh lục và tím khuyết tật Hydro
Hai dải hấp thụ rộng chính trải rộng trong phạm vi 500 -760nm (và thường tập trung ở khoảng 530 và 720nm, mặc dù các vị trí trung tâm có thể khác nhau giữa các viên kim cương; hình 3), cùng với dải hydro đặc trưng ở 835nm. Cường độ tương đối của hai dải này tạo ra các cửa sổ truyền (màu xanh hoặc đỏ) để xác định xem màu kết quả có xuất hiện nhiều màu xanh hoặc tím hay không.
Sự hiện diện của khuyết tật hydro trong cấu trúc kim cương đã được biết đến trong nhiều nghiên cứu, nhưng rất ít thông tin về các tạp chất hydro ảnh hưởng đến màu kim cương. Tuy nhiên, nồng độ hydro cao đã được xác định là điều kiện cần thiết cho kim cương trong dải màu này (xanh lam đến tím).
Các khuyết tật hydro đôi khi tạo ra một thành phần màu xanh lá cây. Hình 3 cho thấy sự khác biệt giữa quang phổ liên quan đến hydro thu được đối với màu xanh lá cây (trên) và những viên kim cương màu xám tím (dưới). Cả hai đều có một dải âm ở khoảng 835nm. Dải hydro này xuất hiện trong cả kim cương xanh lục và xanh lam / xám / tím có chứa lượng hydro cao. Tuy nhiên, những viên kim cương màu xanh lá cây có các dải kém rõ rệt hơn ở 530 và 720nm.
Những viên kim cương khuyết tật hydro thường có màu bị ảnh hưởng bởi các nguồn sáng khác nhau. Khi xem dưới môi trường phân loại màu chuẩn (GIA) chúng có màu xám hoặc xanh, nhưng dưới ánh đèn sợi đốt chúng có thể cho màu tìm.
Hình 4: Màu sắc kim cương khuyết tật hydro thay đổi dưới hai nguồn sáng khác nhau
GR1
Khuyết tật GR1 (bức xạ chung 1) là các vị trí mạng trống hoặc trống trong cấu trúc kim cương và chúng đóng vai trò là cơ chế phổ biến nhất cho màu xanh lục. Vị trí trống được tạo ra khi bức xạ (cả tự nhiên và nhân tạo) cung cấp đủ năng lượng để thay thế các nguyên tử carbon khỏi vị trí bình thường của chúng trong mạng kim cương.
Hình 5: Hình ảnh phổ hấp thụ của kim cương thiên nhiên khuyết tật GR1
Hình ảnh phổ cho thấy các viên kim cương khuyết tật GR1 có đỉnh hấp thụ ở khoảng gần 750nm. Với các viên kim cương thiên nhiên màu xanh lam cho phố hấp thụ cao nhất, sau đó đến những viên màu xanh lam - xanh lục, thấp nhất là những viên có màu xanh lục.
Bao thể
Cần phải phân biệt các vi bao thể với các đặc điểm giống đám mây gây ra màu xám trong kim cương thiên nhiên. 
Những viên kim cương có các vì bao thể thường cho màu xám, các bao thể graphit  có kích thước 1μm, khi nung lên ở nhiệt độ 1200oC chúng vẫn có màu xám tuy kích thước các vi bao thể graphit đã lên tới 3-4μm. 
Một số viên kim cương các vi bao thể tạo cho chúng một màu trắng Fancy (loại IaB)
Hình 6: Một vài hình ảnh bao thể trong kim cương thiên nhiên là một trong những nhân tố tạo màu.