Hình 1. Viên kim cương hình giọt nước nặng 0,16 ct màu cam Fancy Vivid (bên trái) và viên kim cương hình giọt nước nặng 0,23 ct màu cam Fancy Intense (bên phải). Ảnh: Towfiq Ahmed.

Hình 2. Sự phân bố màu cam trong viên Fancy Vivid cùng với đới màu phát triển mạnh liên quan đến quá trình sinh trưởng tinh thể. Ảnh: A’Dhi Lall.

Màu cam là một trong những sắc màu rất được ưa chuộng đối với kim cương màu trên thị trường thương mại. Phòng giám định GIA tại New York đã tiếp nhận hai viên kim cương màu cam loại Ia (có chứa nitơ) để phân cấp màu kim cương, gồm một viên nặng 0,16 ct màu cam Fancy Vivid và một viên nặng 0,23 ct màu cam Fancy Intense (hình 1). Cả hai viên đều có hiện tượng phát quang màu cam dưới tia UV sóng dài và sóng ngắn, đồng thời chứa rất ít bao thể (tương ứng với cấp độ tinh khiết VS2 và VVS1) và có sự phân đới màu mạnh liên quan đến quá trình sinh trưởng tinh thể (hình 2).

Hình 3. Phổ tử ngoại/khả kiến/cận hồng ngoại của các viên kim cương màu cam Fancy Vivid và Fancy Intense thể hiện nhiều đỉnh hấp thụ và dải phổ khác nhau cùng kết hợp để tạo nên những sắc màu cực kỳ hiếm này. Các phổ được thể hiện theo phương thẳng đứng cho mục đích dễ quan sát.

Gam màu của viên kim cương này thường bắt nguồn từ một dải hấp thụ rộng ở 480 nm. Mặc dù dải 480 nm được quan sát trong cả hai viên kim cương, nó còn đi kèm với sự xuất hiện của đỉnh 525 nm và dải 550 nm, cùng một loạt các đặc trưng hấp thụ trong khoảng ~700–780 nm với các đỉnh nổi bật tại 735, 753 và 769 nm (hình 3). Phổ phát quang (PL) tại 830 nm cho thấy các đỉnh nickel rất mạnh ở 883/884 nm, cùng với nhiều đặc trưng PL khác (A.M. Zaitsev, Optical Properties of Diamond: A Data Handbook, Springer-Verlag, Berlin, 2001). Do đó, dải 480 nm không phải là nguyên nhân duy nhất tạo màu. Dải 550 nm là nguyên nhân tạo màu phổ biến nhất trong kim cương hồng tự nhiên, nhưng khi xuất hiện đồng thời với các tâm màu khác, nó có thể góp phần tạo ra nhiều gam màu nền khác nhau.

Các khuyết tật quang học trong hai viên kim cương màu cam này khác với các viên kim cương chỉ có màu do dải hấp thụ 480 nm (M.Y. Lai và cộng sự, “Spectroscopic characterization of diamonds colored by the 480 nm absorption band,” Diamond and Related Materials, Tập 142, 2024, tr. 110825). Sự kết hợp của một dải hấp thụ bất thường ở vùng cận hồng ngoại với các dải hấp thụ 480 và 550 nm tạo ra một “cửa sổ ánh sáng truyền qua”, mang lại sắc cam ấm, đậm, mà không có bất kỳ màu phụ nào làm biến đổi. Hiện tượng này dường như là nguyên nhân tạo màu cam mới được nhận diện trong kim cương.

Nguồn: https://www.gia.edu/gems-gemology/spring-2024-lab-notes-natural-orange-diamond