これかそれか？ どうやってラボ

Aug 18, 2023

アレシア インズによって

昨年の JCK ショーで明らかになったことが 1 つあるとすれば、ラボラトリー グロウン ダイヤモンドがジュエリー業界で再びホットな話題になっているということです。 小売業者にとって、ラボラトリー グロウン ダイヤモンドと採掘されたダイヤモンドの主な違いを顧客に明確に伝えることがこれまで以上に重要になっています。

ラボラトリー グロウン ダイヤモンドに対する消費者の意識が高まり、宝石小売店がラボラトリー グロウン ダイヤモンドを購入オプションとして提供することが増えているため、適切に開示する方法や顧客の質問に対処する方法について常に情報を提供し続ける必要があります。

ラボラトリー グロウン ダイヤモンドと天然ダイヤモンドはどちらも宝石鑑定士や科学者を魅了します。 ラボラトリー グロウン オプションは人間の創意工夫と科学的成果の賜物ですが、天然ダイヤモンドは何世紀にもわたってダイヤモンドを探し求めてきた人間によって美しさがもたらされた自然の偉業です。 それぞれが異なるものを提供します！ 好奇心旺盛で知識が増えている消費者にそれぞれの価値を説明するには、これらの石がどのように同じであり、どのように異なるのかを理解することが必要です。

ダイヤモンドの鉱物学的定義は、「立方晶系で結晶化した炭素」です。

このように、ラボラトリー グロウン ダイヤモンドと天然ダイヤモンドは同じです。 これらの類似点はそれらの特性に反映されます。これについては次に見ていきます。

亜原子レベルでは、ダイヤモンド科学者が依存している本質的な違いがあり、これによってダイヤモンドを成長起源の種類 (つまり、天然または実験室で成長) ごとに区別することができます。 これらの違いについては、以下の「検出」セクションで説明します。

鉱物学的定義に従えば、実験室で製造されたダイヤモンドと天然ダイヤモンドは両方とも、同じ規則的な原子構造（立方体）を持つ同じ明確な化学組成であるため、それらの光学的、物理的、化学的特性は同じです。

光学的には、カットと 4C が同等であれば、2 つの品種は同じブライトネス (ブリリアンス)、ディスパージョン (ファイア)、シンチレーション (スパークル)、光沢を持ちます。 これは、両方の屈折率と透明度が同じであるためです。

屈折率は、ダイヤモンドを通過するときに光の速度がどの程度低下するかを示します。 材料の屈折率が高くなるほど、光の速度が遅くなります。 物質中を通過する光の速度が遅くなればなるほど、光は目に戻る前に方向を変え、内部 (つまりダイヤモンド内) で跳ね返らなければなりません。 これがダイヤモンドに特有の光学的特性を与えるのです。

ダイヤモンド内の炭素原子の独特な構造により、ダイヤモンドに高い屈折特性が与えられます。 ダイヤモンドの配置方法と単位体積あたりの原子の数により、ダイヤモンドに高い屈折率が与えられ、光の速度が遅くなります。 実験室で製造されたダイヤモンドと天然ダイヤモンドはどちらも立方晶系結晶系の 99.95 パーセントが炭素で構成されており、光との相互作用に関してはどちらも同じ光学特性を持っていることを意味します。

光学的特性と同様に、ダイヤモンドの物理的特性は、内部の炭素原子と電子の構造の結果です。 各炭素原子の最外殻には、他の 4 つの炭素原子と共有される 4 つの電子があるためです (共有結合として知られ、高い結合解離エネルギー、つまり、分子 1 モル内の特定の結合を切断するのに必要なエネルギー量) が発生します。 、原子は非常に強い化学結合を形成し、その結果、硬くて強い結晶が得られます。 これが、ダイヤモンドのモース硬度が 10 である理由であり、またダイヤモンドに高い相対密度 (宝石学者が「比重」と呼ぶもの) を与える理由でもあります。

室温では、実験室で製造されたダイヤモンドも天然ダイヤモンドも、強酸や強塩基を含むいかなる化学試薬とも反応しません。 これもまた、それらの化学組成と結晶構造に関連しています。 (これらの類似点は、ダイヤモンドテスターが 2 つを区別できない理由でもあります。)

肉眼では、研究所で製造されたダイヤモンドと天然ダイヤモンドの間に違いはありません。 これは、特性自体が肉眼では測定できないことによるものです。 ただし、標準的な宝石学検査を通じて、交差偏光を使用して観察される歪みパターンの違いに気づく場合があります (図 1A、1B)。

ひずみは、形成中にダイヤモンドの結晶が物理的応力を受けると発生し、それにより外力や変形によって結晶の通常は等方性（すなわち立方晶）の特性が変化します。

天然ダイヤモンドは通常、数百万年から数十億年の形成中、および地表への輸送過程を通じてさまざまなストレスにさらされます。 天然ダイヤモンドは成長条件が不均一であるため、通常、その形成に基づいて、内包物周囲のひずみ、結晶成長中に生じる転位、機械的損傷、塑性変形（クロスハッチングされた「畳」のような）など、いくつかの異なる種類のひずみを示します。タイプ IIa ダイヤモンドの成長）、または不純物の濃度の違い。

高圧高温 (HPHT) 法を使用して作成されたダイヤモンドの歪みの原因は似ていますが、その現れ方は異なります。 HPHT ダイヤモンドは均一な高圧領域で成長するため、多くの場合、低次 (不飽和) 歪みがほとんど、またはまったくないことになります。

ただし、化学気相成長法 (CVD) を使用して成長させたダイヤモンドは異なります。 層状の成長の開始/停止により、構造的な歪みが生じ、それがさまざまな成長層や界面で観察されます。 さらに、CVD 成長ダイヤモンドは、その成長により高次の (つまり、より明るい色の) 柱状ひずみパターン (縞模様または平行) を持つことがよくあります。

ということは、実験室で製造されたダイヤモンドと天然ダイヤモンドを区別するためにひずみを使用できるという意味でしょうか? つまり、交差した極の下で数千個のダイヤモンドを見たことがない限り、そうではありません。 そのような状況であっても、追加の確認テストがなければ、違いは決定的ではありません。 実験室で製造されたダイヤモンドと天然ダイヤモンドの間ではひずみパターンが重複する可能性があるため、成長起源の唯一の最終的な確認テストとして使用することはお勧めできません。