JPWO2022004150A5 - - Google Patents
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Description
凝集型窒素原子は、Ａセンター（窒素２原子ペア）、Ｈ３センター（窒素２原子凝集）、Ｎ３センター（窒素３原子凝集）、Ｂセンター（窒素４原子凝集）、Ｂ’センター又はプレートレット等の中に存在する。
Ｂセンター（窒素４原子凝集）は、１つの空孔と、該空孔に隣接して存在する４つの窒素原子とからなる凝集体であり、それぞれの窒素原子はダイヤモンド結晶を構成する炭素原子と置換している。
＜１次ラマン散乱スペクトル＞
本開示の合成単結晶ダイヤモンドの１次ラマン散乱スペクトルにおけるピークのラマンシフトλ’ｃｍ－１と、窒素原子を原子数基準で１ｐｐｍ以下の濃度で含む合成ＩＩａ型単結晶ダイヤモンドの１次ラマン散乱スペクトルにおけるピークのラマンシフトλｃｍ－１とは、下記式１の関係を示す。
λ’－λ≧０ 式１
本開示の合成単結晶ダイヤモンドの１次ラマン散乱スペクトルにおけるピークのラマンシフトλ’ｃｍ－１と、窒素原子を原子数基準で１ｐｐｍ以下の濃度で含む合成ＩＩａ型単結晶ダイヤモンドの１次ラマン散乱スペクトルにおけるピークのラマンシフトλｃｍ－１とは、下記式１の関係を示す。
λ’－λ≧０ 式１
｛００１｝＜１００＞ヌープ硬度の下限は、１０５ＧＰａ以上、１１０ＧＰａ以上、１１５ＧＰａ以上とすることができる。｛００１｝＜１００＞ヌープ硬度の上限は特に限定されないが、製造上の観点から、例えば１５０ＧＰａ以下とすることができる。合成単結晶ダイヤモンドの｛００１｝＜１００＞ヌープ硬度は１００ＧＰａ以上１５０ＧＰａ以下、１０５ＧＰａ以上１５０ＧＰａ以下、１１０ＧＰａ以上１５０ＧＰａ以下、１１５ＧＰａ以上１５０ＧＰａ以下とすることができる。
溶媒金属として、鉄－コバルト－ニッケルからなる合金を準備し、これに窒素供給源として窒化鉄（Ｆｅ３Ｎ）粉末を添加する。溶媒金属中の窒化鉄の濃度は、表１の「製造条件」の「溶媒金属中窒化鉄濃度（質量％）」欄に示す。例えば、試料２では、溶媒金属中の窒化鉄の濃度は０．０２質量％である。
蛍光波長４１５±２ｎｍの範囲内、及び、蛍光波長４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内の一方又は両方に発光ピークが存在する場合を、Ｎ３センターが「有」とし、いずれの範囲にも発光ピークが存在しない場合を、Ｎ３センターが「無」とする。結果を表２の「合成単結晶ダイヤモンド／ダイヤモンド単結晶」の「蛍光スペクトル」の「Ｎ３センター」欄に示す。
（赤外分光分析）
各試料の合成単結晶ダイヤモンド／ダイヤモンド単結晶を厚み１ｍｍ程度の板状に加工し、光を透過させる２面を鏡面に研磨した後、フーリエ変換赤外分光法により、赤外領域での吸光度測定を行い、赤外吸収スペクトルを作成する。
各試料の合成単結晶ダイヤモンド／ダイヤモンド単結晶を厚み１ｍｍ程度の板状に加工し、光を透過させる２面を鏡面に研磨した後、フーリエ変換赤外分光法により、赤外領域での吸光度測定を行い、赤外吸収スペクトルを作成する。
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