Elmas Çeşitlerinin Tanınması
Bir elmasın türünü belirlemenin standart bir yolu, IR emilimini ölçmektir
Spektrum. Elmas türü tanımlayan azot ve bor bozuklukları optik olarak
Aktiftir ve içerikleri, ilgili absorpsiyonların yoğunluğu yoluyla doğru bir şekilde ölçülebilir. Genellikle 1 ppm ve üstü azot konsantrasyonunun ölçülmesi için 400 ila 1,400 cm-1 arasındaki spektral aralıktaki IR absorpsiyon spektroskopisi kullanılır. 1 ppm'nin altındaki konsantrasyonlarda Vis ve UV absorpsiyon spektroskopisi kullanılır. Azotlu ve bor içeren kusurlarla ilgili optik absorpsiyonların (optik merkezler) daha ayrıntılı bir açıklaması aşağıda Bölüm 5'te verilmektedir.
Doğal elmas renksizse, polarize ışıklı mikroskopta türü inceleyerek de fark edilebilir. Çoğu tip IIa elmas, yüksek yer değiştirme yoğunluğuna sahiptir ve elmasın tüm hacmine uzanan polarize ışık karakteristiği çift gerilme gerinim modellerinde ("tatami" deseni) göstermektedir (Şekil 2.4).Buna karşılık, Ia tipi elmaslar daha az dislokasyona sahiptir ve genellikle baskın bir yön boyunca yayılan bantlı çift kırılma gerinim kalıpları sergiler (Berman 1965; Chalain 2003). Bununla birlikte, elmasın çift kırılma desenini etkileyen azot içeriği oldukça yüksektir (20 ppm'in üzerinde). Bundan dolayı, çift kırılma desen yöntemi, IIa tipi ve düşük azotlu Ia tipi elmaslar arasındaki ayrım için uygun değildir.
Azot A- ve C kusurları ve bor elmasta elektriksel olarak etkindir. A ve C kusurları hem donörler hem de iyonlaşma vasıtasıyla elmas örgüsünde serbest elektronlar gönderebilir (Collins ve ark. 2000). Bununla birlikte, A ve C kusurların iyonizasyon enerjileri (4 ve 1.7 eV, sırasıyla), onları, oda sıcaklığında serbest elektronların serbest bırakılmasına imkan vermek için çok yüksektir. Böylece, tip I'in azot içeren elmasları oda ve yüksek sıcaklıklarda bile oldukça yalıtkandır. İyonize bor atomları, elmas örgüsünde alıcılardır ve iyonlaştığında serbest delik açar.Borun iyonizasyon enerjisi 0.38 eV'dir, azot kusurlarının iyonizasyon enerjisinden çok daha düşüktür.Çok sayıda bor alıcısı oda sıcaklığında iyonize edilir ve bu, ölçülebilir bir elektrik iletkenliği sağlar. Bu elektriksel iletkenlik IIb tipi elmasların benzersiz bir özelliğidir.Tanımlanan sınıflandırma, elmasın bir materyal olarak fiziksel olarak sınıflandırılmasıdır ve herhangi bir doğadan ve kökenden elmaslara uygulanabilir. Doğal, sentetik (hem HPHT ile hem de CVD ile üretilen), işlenmemiş ve işlenmiş elmasların sınıflandırılması için eşit derecede kullanılır. Elmas tipleri ve karakteristik renkleri şeması aşağıda Şekil 2'de verilmektedir. 2.5.
www.abgarozasi.com
Bir elmasın türünü belirlemenin standart bir yolu, IR emilimini ölçmektir
Spektrum. Elmas türü tanımlayan azot ve bor bozuklukları optik olarak
Aktiftir ve içerikleri, ilgili absorpsiyonların yoğunluğu yoluyla doğru bir şekilde ölçülebilir. Genellikle 1 ppm ve üstü azot konsantrasyonunun ölçülmesi için 400 ila 1,400 cm-1 arasındaki spektral aralıktaki IR absorpsiyon spektroskopisi kullanılır. 1 ppm'nin altındaki konsantrasyonlarda Vis ve UV absorpsiyon spektroskopisi kullanılır. Azotlu ve bor içeren kusurlarla ilgili optik absorpsiyonların (optik merkezler) daha ayrıntılı bir açıklaması aşağıda Bölüm 5'te verilmektedir.
Doğal elmas renksizse, polarize ışıklı mikroskopta türü inceleyerek de fark edilebilir. Çoğu tip IIa elmas, yüksek yer değiştirme yoğunluğuna sahiptir ve elmasın tüm hacmine uzanan polarize ışık karakteristiği çift gerilme gerinim modellerinde ("tatami" deseni) göstermektedir (Şekil 2.4).Buna karşılık, Ia tipi elmaslar daha az dislokasyona sahiptir ve genellikle baskın bir yön boyunca yayılan bantlı çift kırılma gerinim kalıpları sergiler (Berman 1965; Chalain 2003). Bununla birlikte, elmasın çift kırılma desenini etkileyen azot içeriği oldukça yüksektir (20 ppm'in üzerinde). Bundan dolayı, çift kırılma desen yöntemi, IIa tipi ve düşük azotlu Ia tipi elmaslar arasındaki ayrım için uygun değildir.
Azot A- ve C kusurları ve bor elmasta elektriksel olarak etkindir. A ve C kusurları hem donörler hem de iyonlaşma vasıtasıyla elmas örgüsünde serbest elektronlar gönderebilir (Collins ve ark. 2000). Bununla birlikte, A ve C kusurların iyonizasyon enerjileri (4 ve 1.7 eV, sırasıyla), onları, oda sıcaklığında serbest elektronların serbest bırakılmasına imkan vermek için çok yüksektir. Böylece, tip I'in azot içeren elmasları oda ve yüksek sıcaklıklarda bile oldukça yalıtkandır. İyonize bor atomları, elmas örgüsünde alıcılardır ve iyonlaştığında serbest delik açar.Borun iyonizasyon enerjisi 0.38 eV'dir, azot kusurlarının iyonizasyon enerjisinden çok daha düşüktür.Çok sayıda bor alıcısı oda sıcaklığında iyonize edilir ve bu, ölçülebilir bir elektrik iletkenliği sağlar. Bu elektriksel iletkenlik IIb tipi elmasların benzersiz bir özelliğidir.Tanımlanan sınıflandırma, elmasın bir materyal olarak fiziksel olarak sınıflandırılmasıdır ve herhangi bir doğadan ve kökenden elmaslara uygulanabilir. Doğal, sentetik (hem HPHT ile hem de CVD ile üretilen), işlenmemiş ve işlenmiş elmasların sınıflandırılması için eşit derecede kullanılır. Elmas tipleri ve karakteristik renkleri şeması aşağıda Şekil 2'de verilmektedir. 2.5.
