現代の科学者によって改良された人工ダイヤモンドと天然ダイヤモンドには違いがありますか?

人工ダイヤモンドは、直径10～30ナノメートルのダイヤモンド結晶が集合して形成された多結晶ダイヤモンドです。次は興味深い歴史エディターが詳しく紹介しますので、見てみましょう！

初期の人工ダイヤモンドは、空気中の窒素原子がダイヤモンド結晶に入り込んだため、淡いシロップ色をしていました。科学者が製造方法を改善した後、現在生産されている人工ダイヤモンドは、見た目が天然ダイヤモンドと変わりません。製造環境が異なるため、人工ダイヤモンドの分子構造は天然ダイヤモンドの完全な八面体構造ではなく、複雑な構造になっており、それが燐光を生み出します。人工ダイヤモンドの生産技術が成熟するにつれ、低コストでさまざまな色のダイヤモンドを生産できるようになり、宝飾品市場の新星となりつつあります。

合成ダイヤモンドは何十年も研究室や工場で生産されてきましたが、宝石品質の人工ダイヤモンドが入手可能になったのはごく最近のことです。宝石品質の人工ダイヤモンドは、超高温・超高圧合成法（UPHT）とプラズマ強化化学気相成長法（PECVD）の合成法を使用して製造されます。人工ダイヤモンドはもともと切削工具の製造など工業用途で主に使用されていましたが、現在では宝飾品にも使用されています。

公正取引規則では、合成ダイヤモンドの製造業者は、製品を販売する際に、「合成」、「人工」、「研究室で製造」などの一般に受け入れられている用語を使用して、製品の品質を正直に表示することが義務付けられています。人工ダイヤモンドのほぼすべては Ib タイプであり、天然ダイヤモンドの 2% 未満を占めます。タイプ Ib ダイヤモンドを検証できる安価な装置がありますが、ダイヤモンドが合成ダイヤモンドであるかどうかを判断するには、資格のある宝石学研究所によるテストが必要です。

人工ダイヤモンドの合成は1954年に初めて成功し、ゼネラル・エレクトリック社の研究者グループが、自然界でダイヤモンドが形成される環境を模倣し、炭素を極めて高い温度と圧力にさらすことで実験室でダイヤモンドを作り出した。また、1950 年代には、合成ダイヤモンドを製造する別の方法が開発されました。化学気相成長法 (CVD) と呼ばれるこの方法では、非常に低い圧力と比較的低い温度で、炭素を含む混合ガスから炭素をダイヤモンドのマトリックスに堆積させます。

人工ダイヤモンドは品質が非常に高いため、見た目では天然ダイヤモンドと区別がつきにくいです。当初、人工ダイヤモンドの技術が未熟だったため、ダイヤモンド取引業者は、ダイヤモンドが研究室で生成されたかどうかを確認するために、強力な磁石を使用するという非常に簡単な方法を使用しました。人工ダイヤモンドの内部には成長プロセスから残った金属結晶があるため、強力な磁石はダイヤモンドを引き付けることができます。

しかし、人工ダイヤモンドの技術が成熟するにつれて、古い方法は効果がなくなってきました。人工ダイヤモンドの鑑別は専門の鑑別機関と鑑別機器が必要であり、また設計技術と機器のコストが高いため、現在、天然ダイヤモンドと合成ダイヤモンドを鑑別できる能力を持つ研究所は世界でもわずか数か所しかありません。つい最近、アメリカの有名な宝石グレードの人工ダイヤモンド製造会社が、人工ダイヤモンドジュエリー製品ラインを発売しました。ダイヤモンドはすべて、販売される前に IGI によって正式に識別される必要があります。現在、人工ダイヤモンドのグレードは、0.5カラット以上、Hカラー、VSレベル以上に達することがあります。

消費者の利益を保護するために、人工ダイヤモンド証明書には、そのダイヤモンドが天然ダイヤモンドとは異なる人工ダイヤモンドであることが明記されます。消費者は騙されないためにも、出所が不明で権威ある認証のないダイヤモンドの購入を避けるべきです。

2300℃、15～18気圧の高温高圧環境下で、中心に極小の天然ダイヤモンドを種として置きます。種ダイヤモンドの周囲には高温の液体金属が、金属溶液の上層にはグラファイトが存在します。この環境下でグラファイト中の炭素原子が金属原子からダイヤモンドに向かって並び、新たなダイヤモンドを形成します。

このロシアの研究チームは冷戦終結後に資金問題で人工ダイヤモンドの研究を中止したが、その後アメリカの宝石商の投資を受けて研究を再開した。 2005年、米国の人工ダイヤモンド生産ラインの生産能力は1時間あたり5カラットに達しました。最近、ロシアの科学者たちは、天然ダイヤモンドと同じ結晶構造を持つ直径約3mmの人工ダイヤモンドを開発した。研究が深まれば、近い将来、天然ダイヤモンドと同じ人工ダイヤモンドが作れるようになると信じています。