合成克拉級高品相鉆石

鄭州大學(xué)單崇新團(tuán)隊(duì)合成出質(zhì)量1.2克拉以上、顏色優(yōu)白級、凈度si1級的高品相鉆石。

據(jù)悉，地球上的天然鉆石是碳元素在地球深部高溫高壓的特殊條件下以及一定含量及比率的鐵族金屬和石墨或碳條件下歷經(jīng)億萬年“修煉”而成的，再遇火山爆發(fā)或其他地質(zhì)運(yùn)動被帶到地表附近。天然鉆石的開采不僅耗費(fèi)大量資源，還可能對地球生態(tài)環(huán)境造成不可挽回的破壞。

據(jù)單崇新介紹，目前金剛石合成的主流技術(shù)是高溫高壓法，但該方法在合成過程中，往往會因?yàn)橛械虼呋瘎┻M(jìn)入到金剛石中，導(dǎo)致雜質(zhì)較多，在電力電子器件等方面的應(yīng)用面臨障礙。

為此，研究人員經(jīng)過探索，開發(fā)出化學(xué)氣相沉積方法合成金剛石單晶和克拉級鉆石的工藝。該工藝合成溫度不超過1000攝氏度，壓力不到一個大氣壓，同時(shí)在合成的過程中不使用催化劑，從而保證了合成金剛石的純度以及鉆石的顏色和凈度，有望用于珠寶首飾、微波及太赫茲窗口、高能粒子探測以及電力電子器件等領(lǐng)域。 (中國科學(xué)報(bào))