天然和培育金刚石品质表征与呈色分析

作者：潘越; 刘书成; 张笑鸣; 张帮萱; 姚迪; 胡阔^*; 臧传义^*; 周强; 刘兆东; 刘冰冰

来源：人工晶体学报, 2023, 52(11): 1939-1951.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2023.11.001

• 彩色金刚石
• 超硬材料
• 天然金刚石
• 高温高压
• 色心
• 致色机制

金刚石是集最高硬度、超宽禁带、最高热导率等优异性能于一体的典型超硬多功能材料，天然金刚石储量低且价格昂贵，其中彩色天然金刚石在自然界中产储量极其稀少且致色机制较为复杂。高温高压法是制备金刚石的有效手段，然而调控金刚石颜色获得可控的彩色金刚石，仍面临极大挑战。本文通过对粉色、绿色天然和高温高压温度梯度法制备的金刚石进行一系列拉曼、荧光、红外和可见光吸收测试，详细地研究其品质、缺陷随温度变化及致色原因，发现彩色金刚石致色与电中性的N2V缺陷(H3)、剪切应力、塑性形变和NV0/NV-色心等因素相关。通过各种手段获得不同颜色的金刚石不仅是为了其欣赏及收藏价值，其颜色的调控也有助于人们对金刚石形成机制的进一步了解，为培育彩色金刚石提供新的参考。

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学