利用吸收和发光光谱技术分析高温高压天然富氢钻石的鉴定特征

作者：宋中华; 陆太进; 苏隽; 柯捷; 唐诗; 李键; 高博; 张钧

来源：岩矿测试, 2018, 37(01): 64-69.

DOI：10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705040072

• 高温高压处理钻石
• 富氢钻石
• 紫外可见吸收光谱
• 红外光谱
• 光致发光光谱

对不同类型褐色钻石进行高温高压处理和结构特性研究是钻石研究中的难点和重点之一。前人对富氢钻石的研究主要集中于其特殊的生长结构以及其形成环境的探讨,而对富氢钻石经高温高压处理后的变化特征鲜有涉及。本文对经高温高压处理前后的富氢钻石的红外光谱、紫外可见吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行了对比,研究其鉴定特征。结果表明:高温高压处理前后的富氢钻石的光谱特征具有明显差异,特别是红外光谱,经处理后的钻石中与氮氢有关的吸收峰如3310 cm-1、3232 cm-1、3189 cm-1等明显减弱甚至消失,并出现与孤氮有关的新的2688 cm-1吸收峰;紫外可见光吸收光谱中,经处理的褐色钻石中的无选择性吸收(钻石呈褐色的原因)变为孤氮的典型吸收,即550 nm至短波的吸收以及N3中心(415 nm)的吸收均明显增强,因此钻石也由原来的褐色变为黄色。钻石经处理前后的光致发光光谱中,与氮原子有关的缺陷类型、峰的强度以及缺陷组合也有变化。本文获得的光谱变化特征,为准确鉴定高温高压处理的黄色富氢钻石提供了依据,也为解释与氢和氮相关的晶格缺陷在高温条件下的变化机理提供了理论基础。