Viên kim cương chế tác hình bát diện với bao thể hình bát diện

Danh mục nội dung

Hình 1. Viên kim cương hình bát diện có trọng lượng 2,01c, màu vàng phớt lục đến phớt nâu nhạt, đã được chế tác để làm nổi bật bao thể dạng đám mây hình bát diện. Ảnh của Nathan Renfro.

Gần đây, các tác giả đã kiểm tra một viên kim cương hình bát diện, có trọng lượng 2,01 ct (6,28 × 5,98 × 7,14 mm), cấp mầu vàng phớt lục đến phớt nâu nhạt  với một biểu hiện bên trong đặc biệt (hình 1). Quan sát bằng kính hiển vi cho thấy bức tranh bao thể hình bát diện được tạo nên từ các bao thể rất nhỏ và các đám mây. Sự sắp xếp các mặt giác của viên kim cương có chủ đích làm nổi bật khối bát diện.

Hình 2. Mô hình các giác cắt của viên kim cương này bao gồm bốn mặt hình lục giác, tạo ra một cửa sổ của bao thể hình bát diện. Từ góc nhìn này, khối bát diện giống như một ngôi sao sáu cánh. Chụp ảnh bởi Nathan Renfro; thị trường 4,69 mm.

Quan sát từ một góc nhìn, mặt lục giác này hiển thị hình bát diện bên trong theo cách hình ảnh bao thể giống như một ngôi sao sáu cánh (ví dụ: hình 2). Các bao thể hình bát diện tương tự đã từng gặp trước đây trong kim cương tự nhiên.

Hình 3. Chi tiết về một trong các đỉnh của khối bát diện này cho thấy rằng đám mây bao gồm các bao thể nhỏ. Phần của đám mây bát diện gần với đỉnh nhất trong hình ảnh này có độ sâu xấp xỉ 1,8 mm bên dưới mặt hình lục giác. Ảnh của Sally Eaton-Magaña; Thị trường 1,50 mm.

Thông thường, những đám mây đối xứng như vậy có màu tối hoặc màu xám (W. Wang và W. Mayerson, “Những đám mây đối xứng trong kim cương — Sự kết nối hydro”, Journal of Gemmology, Vol. 28, No. 3, 2002, pp. 143–152). Chúng cũng có thể chứa các dấu hiệu của hydro, của các khuyết tật liên quan đến nickel hoặc graphit (S. Eaton-Magaña et al., ““Inclusion and point defect characteristics of Marange,” Diamond and Related Materials, Vol. 71, 2016, pp. 20–29,” t defect characteristics of Marange,” Diamond and Related Materials, Vol. 71, 2016, pp. 20–29). Ở độ phóng đại cao hơn, có thể nhìn thấy các bao thể riêng lẻ mà khi kết hợp với nhau sẽ tạo ra đám mây (hình 3).

Do chứa bao thể dạng đám mây nên viên kim cương có cấp tinh khiết là SI 1. Viên kim cương không phát quang dưới tia cực tím sóng dài và phát quang mầu lơ liên quan đến N3 bên trong viên kim cương khi tiếp xúc với tia cực tím mạnh trong DiamondView. Bản thân bao thể dạng đám mây không có phát quang đặc biệt nsò so với phần còn lại của viên kim cương. Phổ hấp thụ IR chỉ ra sự hiện diện của các tập hợp nitơ mạnh và đỉnh hydro mạnh ở 3107 cm –1 liên quan đến khuyết tật N 3 VH. Phổ hấp thụ trong vùng nhìn thấy-hồng ngoại gần có các đặc điểm hình chóp điển hình của kim cương Cape và dải liên quan đến hydro tại 835 nm. Các đặc điểm liên quan với hydro được phát hiện trong phổ hấp thụ IR và Vis-NIR tương ứng với sự hiện diện của bao thể đám mây hình bát diện.

Hình 4. Bên trái: Bản đồ phát quang (PL) màu giả này được tổng hợp từ hàng nghìn phổ (mỗi pixel có kích thước 15 micron) và thể hiện cường độ của một đỉnh có tâm ở 694 nm (liên quan với nickel và thường thấy trong các đám mây hydro). Việc phát hiện ra đỉnh này khá phù hợp với đám mây hydro. Dữ liệu được thu thập với bức xạ kích thích 532 nm ở nhiệt độ nitơ lỏng, và cường độ đỉnh được chuẩn hóa bằng cách tính tỷ lệ với đỉnh phổ Raman của kim cương. Bên phải: Hai phổ này được thu từ phần “đỏ” và “lam” của bản đồ phát quang. Các vùng trong phổ Raman của kim cương được chia độ bằng nhau. Các bao thể đám mây chỉ ra nồng độ cao của các peak, bao gồm các peak ở 694 và 700,5 nm; bên ngoài bao thể, có sự tang lên của nồng độ NV ở 637 nm.

 

Xét dưới góc độ quang phổ học, những kết quả thú vị nhất đến từ việc lập bản đồ quang phát quang (PL) của bao thể đám mây hình bát diện. Điều này được thực hiện ở nhiệt độ nitơ lỏng với việc sử dụng bức xạ kích thích 532 và 455 nm. Bằng việc sử dụng bức xạ kích thích 532 nm, chúng tôi thấy nồng độ tăng cao của các đỉnh ở 694 và 700,5 nm trong bao thể đám mây (hình 4). Nồng độ tăng cao của các đỉnh này phù hợp với các đám mây hydro đã được nghiên cứu trước đây (ví dụ như  Fall 2020 Lab Notes, pp. 416–419). Các đỉnh 694 và 700,5 nm được gán cho nickel và thường thấy trong kim cương giàu hydro (K. Iakoubovskii and G.J. Adriaenssens, “Optical characterization of natural Argyle diamonds,” Diamond and Related Materials, Vol. 11, No. 1, 2002, pp. 125–131). Trong bản đồ PL 455 nm, một khuyết tật liên quan đến nickel-nitơ ở 496,7 nm được gọi là tâm S3 (T. Hainschwang et al., “The Rhodesian Star: An exceptional asteriated diamond,” Journal of Gemmology, Vol. 34, No. 4, 2014, pp. 306–315)  cũng được phát hiện trong đám mây. Bên ngoài bao thể, chúng tôi phát hiện nồng độ cao hơn của khuyết tật NV (phát xạ chính ở 637 nm).

Trong khi mô hình giác cắt làm nổi bật rõ ràng bao thể hình bát diện để giống như một ngôi sao sáu cánh, thì đám mây không bị giới hạn trong một mặt phẳng tiêu điểm hẹp như nó có thể xuất hiện trong hình 1 và 2. Thay vào đó, đám mây trải rộng trong suốt phần lớn hình khối của viên đá đã chế tác. Việc cắt giác sáng tạo của thợ chế tác cung cấp một góc nhìn độc đáo về bao thể dạng đám mây, điều làm cho viên kim cương hiếm gặp này càng trở nên đáng nhớ hơn.

Theo Sally Eaton-Magaña, Nathan Renfro, và Alpesh Vavadiya

Trong “Gems & Gemology, Fall 2021, Vol. 57, No. 3”

 

 

Đăng ký khóa học
Đăng ký khóa học
Đăng ký khoá học