Công nghệ tăng trưởng của kim cương đơn tinh thể đã tiến bộ vượt bậc trong hai thập kỷ qua, đối với cả phương pháp lắng đọng áp suất cao, nhiệt độ cao (HPHT) và phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD). Ngoài nhiều ứng dụng khác, kim cương trồng trong phòng thí nghiệm đã trở thành một phân khúc mở rộng của ngành công nghiệp trang sức. Hồ sơ về kích thước và chất lượng tinh thể thường xuyên bị phá vỡ. Trong ghi chú này, phòng thí nghiệm của GIA ở New York báo cáo về một kỷ lục mới đối với viên kim cương CVD được trồng trong phòng thí nghiệm.
Viên kim cương cắt công chúa này do Công ty TNHH Công nghệ Zhengshi Thượng Hải sản xuất (hình 1; số báo cáo GIA 2225246686) nặng 16,41 ct và có kích thước 13,97 × 13,87 × 9,56 mm, với màu G và độ trong VVS 2 . Các hạt mạnh được phân bố khắp nơi đã tạo ra một hình dạng “gợn sóng” (xem video clip bên dưới). Ngoài ra, một vài đầu nhọn nhỏ cũng có mặt. Quang phổ hấp thụ trong vùng hồng ngoại cho thấy đây là một viên kim cương loại IIa điển hình. Ngoại trừ sự hấp thụ từ chính viên kim cương, không có sự hấp thụ nào khác liên quan đến khuyết tật được phát hiện trong khu vực này. Quang phổ phát quang thu thập ở nhiệt độ nitơ lỏng với kích thích laser 514 nm (hình 2, bên trái) cho thấy sự phát xạ từ các trung tâm NV với các vạch zero-phonon (ZPL) ở 575,0 nm và 637,0 nm với cường độ vừa phải. Xóa khí thải khỏi SiV– ở bước sóng 736,6 và 736,9 nm được phát hiện. Sự phát xạ yếu ở bước sóng 596 và 597 nm, đặc trưng cho kim cương CVD và cũng không ổn định ở nhiệt độ cao, đã được ghi lại chồng lên các dải bên của NV 0 . Quang phổ phát quang với kích thích laze 457 nm (hình 2, bên phải) phát hiện phát xạ yếu ở 503,5 nm (3H) và 467,6 nm. Tương tự như sự phát xạ ở 596 và 597 nm, tâm 467,6 nm là đặc trưng của CVD và sẽ được ủ ở nhiệt độ rất cao. Không có phát xạ từ khuyết tật H3 được quan sát thấy. Tất cả các đặc điểm quang phổ này xác nhận đây là viên kim cương CVD không qua xử lý sau tăng trưởng để cải thiện màu sắc.
Hình ảnh được thu thập dưới sự kích thích của tia cực tím sóng ngắn sâu cho thấy huỳnh quang màu đỏ cam mạnh với các vùng màu xanh lam (hình 3). Các “cột” màu xanh lam gần như vuông góc với mặt bàn và kéo dài gần như liên tục tới gian hàng và quán rượu. Đặc điểm này phù hợp với cả sự lệch lạc mạng tinh thể mạnh mẽ được quan sát dưới kính hiển vi với các phân cực chéo (hình 4) và sự tạo hạt có thể quan sát được của nó. Có đến bảy bước tăng trưởng được tiết lộ trong hình ảnh huỳnh quang và cực quang (hình 5), với mỗi lớp có độ dày tương tự. Viên kim cương cắt công chúa này đã được tạo mặt với mặt bàn của nó song song với các lớp này để giữ trọng lượng tối đa, trong khi vẫn giữ được tỷ lệ và sự cân xứng tuyệt vời.
Đối với mức tăng trưởng CVD, viên kim cương 16,41 ct này đã phá vỡ kỷ lục trước đó được giữ bởi một viên kim cương 14,60 ct (mặt cắt ngọc lục bảo, màu F, độ trong của VS 2 ) được sản xuất tại Ấn Độ, vượt qua kỷ lục trước đó là 12,75 ct (tròn rực rỡ, màu F, VVS 2 rõ ràng), cả hai đều được báo cáo vào năm ngoái (“IGI chứng nhận kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm 14,60 ct kỷ lục thế giới,” IGI GemBlog, ngày 31 tháng 8 năm 2021). Để so sánh, viên kim cương HPHT không màu hoặc gần như không màu lớn nhất được nuôi trong phòng thí nghiệm là 15,32 ct (vết cắt đệm, màu H, độ trong I 1 ), được thử nghiệm bởi GIA vào năm 2018 . Viên kim cương lớn nhất được trồng trong phòng thí nghiệm do GIA thử nghiệm cho đến nay là một vết cắt đệm 20,23 ct có màu sắc lạ mắt (Fancy Vivid màu vàng cam, VS 2) được sản xuất bằng phương pháp HPHT vào năm 2019. GIA sẽ tiếp tục theo dõi sự phát triển của những viên kim cương được nuôi trong phòng thí nghiệm để đảm bảo rằng tất cả đều được xác định đúng cách.
