RU2011151856A

RU2011151856A - Способ изготовления фантазийно окрашенного оранжевого монокристаллического cvd-алмаза и полученный продукт

Info

Publication number: RU2011151856A
Application number: RU2011151856/05A
Authority: RU
Inventors: Дэниэл Джеймс ТВИТЧЕН; Сара Луиз ГЕЙГАН; Нил ПЕРКИНС
Original assignee: Элемент Сикс Лимитед
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2013-08-10
Also published as: EP2446071A1; IL217011A0; RU2540611C2; SG176933A1; SG10201405892YA; JP5891564B2; IL217009A0; CN102471923A; MY159945A; IL217012A; IL217012A0; JP5877428B2; EP2446070B1; IL217011A; JP2012530676A; CN102575379B; CN104630882B; SG177261A1; CN102471923B; WO2010149775A1

Abstract

1. Способ изготовления фантазийного оранжевого синтетического CVD-алмазного материала, содержащий: (i) предусматривание монокристаллического алмазного материала, который был выращен методом CVD и имеет концентрацию [N ] менее 5 млн; (ii) облучение предусмотренного CVD-алмазного материала с тем, чтобы ввести изолированные вакансии V в по меньшей мере часть предусмотренного CVD-алмазного материала так, чтобы общая концентрация изолированных вакансий [V] в облученном алмазном материале была по меньшей мере больше (а) 0,5 млни (b) на 50% выше, чем концентрация [N ] в млнв предусмотренном алмазном материале, и (iii) отжиг облученного алмазного материала для формирования цепочек вакансий из по меньшей мере некоторых из введенных изолированных вакансий.2. Способ по п.1, при этом отжиг осуществляют при температуре по меньшей мере 700°С и самое большее 900°С.3. Способ по п.1, при этом отжиг осуществляют в течение периода по меньшей мере 2 ч.4. Способ по п.1, при этом стадии облучения и отжига снижают концентрацию изолированных вакансий в алмазном материале, за счет чего концентрация изолированных вакансий в облученном и отожженном алмазном материале составляет <0,3 млн.5. Способ по п.1, при этом коэффициенты поглощения при 350 нм и 510 нм для предусмотренного алмазного материала составляют менее 3 сми 1 смсоответственно.6. Способ по п.1, при этом атомная концентрация [B] бора в предусмотренном алмазном материале составляет менее 5·10см.7. Способ по п.1, при этом некомпенсированный бор присутствует в предусмотренном алмазном материале в концентрации >5·10см, и стадия (ii) облучения вводит в алмазный материал достаточно изолированных вакансий с тем, чтобы общая

Claims

1. Способ изготовления фантазийного оранжевого синтетического CVD-алмазного материала, содержащий: (i) предусматривание монокристаллического алмазного материала, который был выращен методом CVD и имеет концентрацию [N_s ⁰] менее 5 млн^-1; (ii) облучение предусмотренного CVD-алмазного материала с тем, чтобы ввести изолированные вакансии V в по меньшей мере часть предусмотренного CVD-алмазного материала так, чтобы общая концентрация изолированных вакансий [V_T] в облученном алмазном материале была по меньшей мере больше (а) 0,5 млн^-1 и (b) на 50% выше, чем концентрация [N_s ⁰] в млн^-1 в предусмотренном алмазном материале, и (iii) отжиг облученного алмазного материала для формирования цепочек вакансий из по меньшей мере некоторых из введенных изолированных вакансий.

2. Способ по п.1, при этом отжиг осуществляют при температуре по меньшей мере 700°С и самое большее 900°С.

3. Способ по п.1, при этом отжиг осуществляют в течение периода по меньшей мере 2 ч.

4. Способ по п.1, при этом стадии облучения и отжига снижают концентрацию изолированных вакансий в алмазном материале, за счет чего концентрация изолированных вакансий в облученном и отожженном алмазном материале составляет <0,3 млн^-1.

5. Способ по п.1, при этом коэффициенты поглощения при 350 нм и 510 нм для предусмотренного алмазного материала составляют менее 3 см^-1 и 1 см^-1 соответственно.

6. Способ по п.1, при этом атомная концентрация [B] бора в предусмотренном алмазном материале составляет менее 5·10¹⁵ см^-3.

7. Способ по п.1, при этом некомпенсированный бор присутствует в предусмотренном алмазном материале в концентрации >5·10¹⁵ см^-3, и стадия (ii) облучения вводит в алмазный материал достаточно изолированных вакансий с тем, чтобы общая концентрация изолированных вакансий [V_T] в облученном алмазном материале, после того как изолированные вакансии были использованы для компенсации бора, была по меньшей мере больше (а) 0,5 млн^-1 и (b) на 50% выше, чем концентрация [N_s ⁰] в млн^-1 в предусмотренном алмазном материале.

8. Способ по п.1, при этом предусмотренный алмазный материал облучают с двух или более сторон.

9. Способ по п.1, при этом по меньшей мере 50% предусмотренного CVD-алмаза образовано из единого сектора роста.

10. Способ по п.1, при этом, после стадий (ii) и (iii) облучения и отжига, поглощение в области 250 нм облученного и отожженного алмазного материала, измеренное при комнатной температуре, составляет >5 см^-1.

11. Способ по п.1, при этом предусмотренный алмазный материал проявляет измеримое различие в по меньшей мере одной из его характеристик поглощения в первом и втором состояниях, причем первое состояние имеет место после подвергания облучению с энергией по меньшей мере 5,5 эВ, а второе состояние - после термической обработки при 798 К (525°С), и при этом после стадий облучения и отжига способа изменение значения С* насыщенности цвета между алмазным материалом в упомянутых первом и втором состояниях снижается на по меньшей мере 0,5 по сравнению с изменением значения С* насыщенности цвета между алмазным материалом в упомянутых первом и втором состояниях для предусмотренного алмазного материала.

12. Способ по п.1, при этом после стадий облучения и отжига способа изменение насыщенности С* цвета алмазного материала в первом и втором состояниях составляет менее 1, причем первое состояние имеет место после подвергания облучению с энергией по меньшей мере 5,5 эВ, а второе состояние - после термической обработки при 798 К (525°С).

13. Способ по п.1, при этом перед стадией облучения предусмотренный алмазный материал отжигают в температурном диапазоне 1400-2500°С.

14. Способ по п.1, при этом стадию (iii) отжига способа по п.1 осуществляют после завершения стадии (ii) облучения способа по пункту 1.

15. CVD-алмазный материал, изготовленный способом по любому из пп. 1-14.

16. CVD-алмазный материал, который для эквивалента массой 0,5 карата с круглой бриллиантовой огранкой (RBC) квалифицируют как фантазийный оранжевый.

17. CVD-синтетический монокристаллический алмазный материал, имеющий следующие цветовые характеристики, измеренные для эквивалентного алмаза массой 0,5 карата с круглой бриллиантовой огранкой (RBC).

Характеристика Диапазон Угол цветового тона α 68°-90° Насыщенность C* 2-70 Светлота L* >45

18. CVD-синтетический монокристаллический алмазный материал по п.17, при этом концентрация изолированных вакансий составляет <0,3 млн^-1.

19. CVD-синтетический монокристаллический алмазный материал по п.17, при этом для эквивалентного алмазного камня массой 0,5 карата с круглой бриллиантовой огранкой поглощение в области 250 нм, измеренное при комнатной температуре, составляет >5 см^-1.

20. CVD-синтетический монокристаллический алмазный материал по п.17, при этом изменение насыщенности С* алмазного материала в первом и втором состояниях составляет менее 1, причем первое состояние имеет место после подвергания облучению с энергией по меньшей мере 5,5 эВ, а второе состояние - после термической обработки при 798 К (525°С).

21. Ювелирное изделие, содержащее алмазный материал по любому из пп. 15-20 и оправу для алмазного материала.

22. Алмазный драгоценный камень с круглой бриллиантовой огранкой, содержащий алмазный материал по любому из пп.15-20.