彩色钻石的各色钻石的成因
答案:1 悬赏:60
解决时间 2021-01-31 08:25
- 提问者网友:别再叽里呱啦
- 2021-01-30 08:31
彩色钻石的各色钻石的成因
最佳答案
- 二级知识专家网友:归鹤鸣
- 2021-01-30 08:41
Ⅰ型钻石多是无——浅黄——黄色系列,对于Ⅰa型钻石可以用色心理论来解释其颜色成因;而Ⅰb型钻石用能带理论可以做出更好的解释。
根据色心理论,Ⅰa型钻石中不同聚合态形式的N可形成不同的结构缺陷,从而形成不同的色心,对可见光产生不同的吸收,钻石的颜色是由多个色心共同作用的结果。如果Ⅰa型钻石中N以原子对形式(又称为ⅠaA型)取代相邻C原子的位置,引起晶格畸变形成N2心,造成了蓝区478nm、452nm、439nm的吸收;若N以3个原子围绕空穴组合在一起(又称为ⅠaAB型),形成N3心,造成了蓝紫区415nm以及423nm、435nm、465nm、475nm的吸收。由于N3、N2心吸收了可见光中的紫光和蓝光,从而使钻石呈现黄色。
根据能带理论,Ⅰb型钻石中,N原子比C原子结构多一个电子,这个多余电子在带隙内形成一个杂质能级,它的存在使带隙能降低2.2eV。所以只要大于2.2eV的任何光量子都能把多余电子激发到导带中,并由此引起紫光——蓝光范围内的光被吸收,其他光透过,钻石呈现黄色。合成钻石多属此类。 Ⅱb型钻石含有硼,B原子比C原子少一个电子,因此当B替代C进入钻石晶格时,就形成一个空穴色心。每100万个C原子中有一个或几个B原子时,它难呢过把从红外至500nm(绿光边缘)的光吸收,钻石可产生诱人的蓝色。
最新发现不含B、不导电的灰蓝色钻石,它们的晶体中含有H,因此普遍认为H的存在使导致灰色、灰蓝色钻石呈色的主要原因。 黑色钻石的颜色可能因为其为多晶体集合体、大量黑色内含物(石墨多)和裂隙造成的。
根据色心理论,Ⅰa型钻石中不同聚合态形式的N可形成不同的结构缺陷,从而形成不同的色心,对可见光产生不同的吸收,钻石的颜色是由多个色心共同作用的结果。如果Ⅰa型钻石中N以原子对形式(又称为ⅠaA型)取代相邻C原子的位置,引起晶格畸变形成N2心,造成了蓝区478nm、452nm、439nm的吸收;若N以3个原子围绕空穴组合在一起(又称为ⅠaAB型),形成N3心,造成了蓝紫区415nm以及423nm、435nm、465nm、475nm的吸收。由于N3、N2心吸收了可见光中的紫光和蓝光,从而使钻石呈现黄色。
根据能带理论,Ⅰb型钻石中,N原子比C原子结构多一个电子,这个多余电子在带隙内形成一个杂质能级,它的存在使带隙能降低2.2eV。所以只要大于2.2eV的任何光量子都能把多余电子激发到导带中,并由此引起紫光——蓝光范围内的光被吸收,其他光透过,钻石呈现黄色。合成钻石多属此类。 Ⅱb型钻石含有硼,B原子比C原子少一个电子,因此当B替代C进入钻石晶格时,就形成一个空穴色心。每100万个C原子中有一个或几个B原子时,它难呢过把从红外至500nm(绿光边缘)的光吸收,钻石可产生诱人的蓝色。
最新发现不含B、不导电的灰蓝色钻石,它们的晶体中含有H,因此普遍认为H的存在使导致灰色、灰蓝色钻石呈色的主要原因。 黑色钻石的颜色可能因为其为多晶体集合体、大量黑色内含物(石墨多)和裂隙造成的。
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