Syntetiska diamanter

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 29 juni 2022; kontroller kräver 5 redigeringar .

Syntetiska diamanter eller konstgjorda diamanter (även känd som lab- skapade diamanter eller lab-odlade diamanter ) är diamanter som produceras genom en konstgjord process, i motsats till naturliga diamanter skapade av geologiska processer.

Cirka 97 % av diamanterna (i vikt) som används i industrin är syntetiska [1] .

Terminologi

Syntetiska diamanter är också allmänt kända som HPHT-diamanter eller CVD-diamanter , uppkallade efter två populära produktionsmetoder för syntetisk diamant. HPHT står för högt tryck hög temperatur (”högt tryck och temperatur”), och CVD står  för kemisk ångdeposition (”kemisk ångdeposition”) [2] .

Termen "syntetisk" anses vara ganska olycklig. USA:s federala handelskommission har föreslagit alternativa termer: "tillverkad av laboratorier", "tillverkad av laboratorier" och "skapad av [tillverkare]". Enligt dem kommer dessa termer "mer exakt uttrycka stenens ursprung", eftersom termen "syntetisk" vanligtvis förknippas av konsumenter med produkter som efterliknar originalet, medan konstgjorda diamanter är autentiska (det vill säga rent kol kristalliserat i en tredimensionell isotrop form) [3] .

Historik

Många påståenden om syntes av diamanter dokumenterades mellan 1879 och 1928; de flesta av dessa påståenden har analyserats noggrant, men inget av dem har någonsin bekräftats. År 1939 beräknade den sovjetiske vetenskapsmannen Ovsey Leipunsky de tryckvärden som var nödvändiga för ett framgångsrikt resultat av experiment: minst 60 000 atmosfärer [4] . 1972 tilldelades han ett diplom för upptäckten av mönster i bildandet av diamanter med prioritet daterat augusti 1939 [5] . På 1940-talet påbörjades systematisk forskning i USA , Sverige och Sovjetunionen om att odla diamanter med CVD- och HPHT-metoder. Dessa två metoder dominerar fortfarande produktionen av syntetiska diamanter än i dag.

Den första reproducerbara syntesen utfördes 1953: den svenske vetenskapsmannen Balzar von Platen designade en apparat där ett kubiskt prov komprimerades med sex kolvar från olika sidor. Den 15 september 1953 erhölls världens första konstgjorda diamanter på den [6] .

En ny metod känd som disruptiv syntes kom i bruk i slutet av 1990-talet. Denna metod är baserad på bildandet av nanometerkorn av diamant under detonation av explosiva ämnen som innehåller kol. En annan metod är baserad på bearbetning av grafit med ultraljud med hög effekt  - den har visats i laboratoriet, men har ännu inte funnit kommersiell framgång.

Produktionsteknik

Flera tekniker används för att producera konstgjorda diamanter. Historiskt sett är den första, och den viktigaste idag på grund av den relativt låga kostnaden, användningen av högt tryck och hög temperatur (högtryck hög temperatur - HPHT). Utrustningen för denna metod är flertonspressar som kan utveckla tryck upp till 5 GPa vid 1500 °C. Den andra metoden är kemisk ångdeposition (CVD) - när ett plasma av kolatomer skapas ovanför substratet, från vilket atomerna gradvis kondenserar till ytan och bildar en diamant. Den tredje metoden använder bildningen av diamanter i nanostorlek med hjälp av en stötvåg från ett sprängämne. [7] [8] [9]

Högt tryck, hög temperatur

HPHT-metoden använder tre typer av presslayouter: bandpress, kubpress och delad sfärpress. Diamantfrön placeras i botten av kapseln placerade i pressen. I en press under tryck värms kapseln till en temperatur över 1400 °C, och lösningsmedelsmetallen smälter. Den smälta metallen löser upp kolet som också är inkapslat och låter kolatomerna migrera till fröna, vilket gör att fröna växer till stora diamanter [10] .

Tracy Halls ursprungliga GE-uppfinning använde en bältespress där ett övre och nedre städ pressades mot en cylindrisk cell. Trycket inuti cellen i radiell riktning upprätthölls av ett bälte av förspända stålband som omgav den cylindriska kapseln. Städen fungerade också som elektroder som ledde ström genom den komprimerbara kapseln. Vissa versioner av denna press använder hydrauliskt tryck istället för stålband för att upprätthålla trycket i radiell riktning [10] . Bältespressar är fortfarande i bruk, men är mycket större än den ursprungliga designen [11] .

Den andra typen av pressar är kubisk. De använder sex städ för att komprimera arbetsvolymen, som har formen av en kub [12] . Den första versionen av pressen med flera städ var en press - en tetraeder, som komprimerade arbetsvolymen med hjälp av fyra städ [13] . Kubpressar uppstod mycket snabbt som ett resultat av försök att öka arbetsvolymen jämfört med bandpressar. Kubiska pressar har som regel mindre dimensioner jämfört med bandpressar och når snabbt de driftsförhållanden vad gäller tryck och temperatur, som är nödvändiga för tillverkning av syntetiska diamanter. Emellertid är kubiska pressar inte lätta att skala upp för att öka arbetsvolymen. En ökning av arbetsvolymen kommer att öka storleken på städen, vilket kommer att öka kraften som appliceras på städet för att uppnå samma tryck. En möjlig lösning kan vara att minska förhållandet mellan städets yttre och inre yta genom att använda en arbetsvolym av en annan form, till exempel en dodekaeder. Men sådana pressar kommer att bli svårare och dyrare att tillverka [12] .

Den tredje, mest avancerade typen av pressar för odling av diamanter är BARS (BARS = Non-Press High Pressure Equipment "Cut Sphere"). Utvecklad 1989-1991. forskare från Institutet för geologi och mineralogi. V. S. Sobolev sibiriska gren av den ryska vetenskapsakademin. Pressar av denna design är den mest kompakta, effektiva och ekonomiska av alla diamantodlingsväxter. En keramisk cylindrisk kapsel med en volym av cirka 2 cm 3 placeras i mitten av enheten , i vilken diamant syntetiseras. Kapseln är omgiven av trycköverförande pyrofyllitbaserad keramik, som komprimeras av förstastegsstansar gjorda av ett hårt material, såsom volframkarbid eller VK10-legering [14] . Den åttakantiga förstastegsstansenheten komprimeras av åtta andrastegsstålstansar. Efter monteringen är strukturen innesluten mellan två halvklot med en diameter på cirka en meter, fixerade tillsammans med kopplingshalvor. Mellanrummet mellan halvklot och stålstansar är fyllt med trycksatt hydraulolja, vilket överför kraft genom stansarna till kapseln. Kapseln värms upp av en inbyggd koaxial grafitvärmare, och temperaturen styrs av ett termoelement [15] .

Kemisk ångavsättning

Kemisk ångavsättning  är en metod för att framställa diamanter där diamant växer genom att avsätta kol på en väte-kolgasblandningsfrö. Denna metod har aktivt utvecklats av vetenskapliga grupper i världen sedan 1980-talet. Medan HPHT-processen används i industrin för massproduktion av diamanter, har enkelheten och flexibiliteten hos CVD-teknik gjort denna metod populär i laboratorier. När man odlar diamanter med hjälp av ångfasavsättningsteknik kan man finkontrollera den kemiska sammansättningen av inneslutningar i slutprodukten, odla diamantfilmer på ämnen med stor yta. Till skillnad från HPHT kräver CVD-processen inte högt tryck, tillväxtprocessen sker vid tryck under 27 kPa [7] [16] .

CVD-processen inkluderar att förbereda substratet, fylla arbetskammaren med en blandning av gaser och deras efterföljande excitation. Substratförberedelseprocessen inkluderar att hitta ett lämpligt material och den korrekta orienteringen av dess kristallografiska plan, rengöring av det, inkluderar ofta slipning med diamantpulver och val av optimal substrattemperatur (cirka 800 °C). En gasatmosfär innehåller alltid en källa till kol (vanligtvis metan) och väte, ofta i förhållandet 1 till 99. Väte behövs eftersom det selektivt omvandlar icke-diamantkol till en gasformig förening. Gasblandningen i arbetskammaren joniseras för att bilda kemiskt aktiva radikaler med hjälp av mikrovågsstrålning, en ljusbåge, en laser eller på annat sätt.

Under tillväxten kan materialet i arbetskammaren etsas med plasma, vilket leder till förorening av den växande diamanten. Således innehåller CVD-diamanter mycket ofta kiselföroreningar från arbetskammarens visningsfönster [17] . Av denna anledning undviks kvartsfönster i utformningen av arbetskammare eller så flyttas de bort från underlaget. Dessutom gör närvaron av spårmängder av bor det omöjligt att odla rena diamanter [7] [16] [18] .

Explosiv detonation

Diamantnanokristaller (5 nm) i diameter kan bildas genom att detonera ett lämpligt kolhaltigt sprängämne i en metallkammare. Under explosionen skapas högt tryck och hög temperatur, vilket räcker för att förvandla kol från sprängämne till diamant. Omedelbart efter explosionen sänks explosivkammaren i vatten, vilket hämmar övergången av diamanter till mer stabil grafit. [19] I en variant av denna teknik fylls ett metallrör med grafitpulver och placeras inuti en kammare fylld med sprängämnen. Värmen och trycket som utvecklats från explosionen är tillräckligt för att förvandla grafit till diamant. [20] Slutprodukten är alltid inbäddad i grafit och andra icke-diamantformer av grafit, och kräver därför långvarig kokning i salpetersyra (ungefär en dag vid 250 °C) för att extrahera. [8] Diamantpulvret som erhålls på detta sätt används huvudsakligen som slipmedel. De största tillverkarna är Kina, Ryssland, Vitryssland. Att komma in på marknaden i stora mängder började i början av 2000-talet. [21]

Ultraljudskavitation

Mikronstora diamantkristaller kan erhållas under normala förhållanden i en suspension av grafit i ett organiskt lösningsmedel genom ultraljudskavitation . Upp till 10 % av den ursprungliga grafiten förvandlas till diamanter. Kostnaden för att få diamanter på detta sätt är jämförbar med HPHT-processen, men kvaliteten på de resulterande diamanterna är märkbart sämre. Denna teknik för syntes av diamanter är mycket enkel, men resultaten erhölls av endast två vetenskapliga grupper, och tekniken har ännu inte industrialiserats. Processen påverkas av många parametrar, inklusive beredningen av en grafitsuspension, valet av lösningsmedel, källan och läget för ultraljudsvibrationer, vars optimering avsevärt kan förbättra och minska kostnaderna för denna teknologi för att erhålla diamanter [9] [22] .

Egenskaper

Traditionellt är frånvaron av kristalldefekter den viktigaste indikatorn på kvaliteten på en diamant. Renheten och frånvaron av defekter gör diamanten transparent, ren och i kombination med dess hårdhet, kemiska motståndskraft, höga optiska spridning, gör diamanten till en populär smyckessten. Diamantens höga värmeledningsförmåga är en viktig egenskap för tekniska tillämpningar. Om hög optisk spridning är karakteristisk för alla diamanter, beror dess andra egenskaper på de förhållanden under vilka den tillverkades [23] .

Kristallstruktur

En diamant kan vara en stor kristall (enkristall), eller den kan bestå av många sammanväxta kristaller (polykristall). Stora, defektfria diamantenkristaller är ofta eftertraktade som ädelstenar. Polykristallina diamanter, bestående av många korn, tydligt synliga genom spridning och absorption av ljus med blotta ögat, används inom industrin som skärverktyg. Polykristallina diamanter klassificeras ofta efter den genomsnittliga kornstorleken i kristallen, som kan variera från nanometer till mikrometer [24] .

Hårdhet

Syntetiska diamanter är det hårdaste kända ämnet [25] , om hårdhet förstås som indragningsmotstånd . Hårdheten hos syntetiska diamanter beror på renheten, närvaron av defekter i kristallgittret och dess orientering, och når ett maximum i 111-riktningen [26] . Hårdheten hos nanokristallina diamanter som erhålls i CVD-processen kan vara från 30 % till 70 % av hårdheten hos en diamantenkristall och kontrolleras under tillväxtprocessen, beroende på vad som krävs. Vissa syntetiska diamantenkristaller och HPHT nanokristallina diamanter är hårdare än alla kända naturliga diamanter [25] [27] [28] .

Föroreningar och inneslutningar

Varje diamant innehåller föroreningar av andra atomer än kol i tillräckliga mängder för att bestämmas med analytiska metoder. Föroreningsatomer kan samlas i makrokvantiteter och bilda inneslutningar. Föroreningar undviks vanligtvis, men de kan medvetet införas för att ändra vissa egenskaper hos diamanten. Tillväxt av diamanter i ett flytande medium från en lösningsmedelsmetall leder till bildning av föroreningar från övergångsmetaller (nickel, järn, kobolt), som påverkar diamantens elektroniska egenskaper [29] [30] .

Ren diamant är ett dielektrikum, men en liten tillsats av bor gör den till en elektrisk ledare, och under vissa förhållanden till och med en supraledare [31] , vilket gör att den kan användas i elektroniska applikationer. Kväveinneslutningar förhindrar rörelser av dislokationer i kristallgittret och ökar dess spänning, vilket ökar hårdheten och viskositeten [32] .

Värmeledningsförmåga

Till skillnad från de flesta isolatorer har diamant god värmeledningsförmåga på grund av de starka kovalenta bindningarna i kristallen. Värmeledningsförmågan hos ren diamant är den högsta kända. Enkristall av syntetisk diamant, bestående av12
C (99,9%) isotop, har en värmeledningsförmåga på 30 W / cm K vid rumstemperatur, vilket är 7,5 gånger högre än koppars. I naturliga diamantkristaller är värmeledningsförmågan 1,1 % lägre på grund av inblandningen av isotopen13C, som introducerar förvrängningar i kristallgittret [33] .

Diamantens värmeledningsförmåga används av juvelerare för att skilja diamanter från deras imitationer. Stenen berörs med en speciell kopparsond, som har en miniatyrvärmare och en temperatursensor i änden. Om diamanten är äkta kommer den snabbt att ta bort värme från värmaren, vilket kommer att orsaka ett märkbart temperaturfall, registrerat av en termisk sensor. Ett sådant test tar bara 2-3 sekunder [34] .

Applikation

Skärverktyg

De flesta industriella tillämpningar av syntetiska diamanter är förknippade exakt med deras hårdhet - som ett superhårt skärverktyg, slippulver, polerpastor, jämnare indenters . Med en hårdhet som överträffar alla kända material, används diamanter för att slipa vilket material som helst, även när man skär diamanter själva [35] . Detta är den största nischen för användning av diamanter inom industrin. Även om naturliga diamanter också kan användas för dessa ändamål, är syntetiska diamanter erhållna genom HPHT-processen mer populära på grund av deras större enhetlighet i egenskaper och mindre variation i parametrar. Diamanter är olämpliga för höghastighetsbearbetning av stål - vid höga temperaturer vid skärpunkten löser sig kolet från diamanten i järn, vilket leder till accelererat verktygsslitage. För höghastighetsbearbetning av stål används andra legeringar (VK8, kubisk bornitrid, etc.) [36] .

Vanligtvis har diamantverktyg en sintrad beläggning i vilken mikronkorn av diamant är dispergerade i en metallmatris (vanligtvis kobolt). När metallmatrisen slits ut exponeras allt fler diamantkorn. Trots flera års arbete med att belägga verktyget med ett diamant- och diamantliknande skikt (DLC) med hjälp av CVD-processen, har denna teknik inte på ett betydande sätt kunnat ersätta de klassiska polykristallina diamantkornen i en metallmatris i verktyget [37] .

Värmeledare

De flesta material med hög värmeledningsförmåga har också god elektrisk ledningsförmåga . Diamond sticker ut, trots den enorma värmeledningsförmågan har den en liten elektrisk ledningsförmåga. Denna kombination av egenskaper gör det möjligt att använda diamant som kylfläns för högeffektlaserdioder , uppsättningar av sådana dioder eller högeffekttransistorer. Effektiv värmeavlägsnande ökar livslängden för elektroniska enheter, och den höga kostnaden för reparation och utbyte av sådana enheter kompenserar för den höga kostnaden för att använda diamanter i designen av kylflänsen [38] . Termiska spridare gjorda av syntetiska diamanter förhindrar överhettning av kisel och andra halvledarmaterial [ 39] . 

Optiska material

Diamant är hård, kemiskt inert, har en hög värmeledningsförmåga med en låg linjär expansionskoefficient, vilket gör den till ett idealiskt material för infraröda och mikrovågsstrålningsfönster. Syntetisk diamant började ersätta zinkselenid som utgående fönster i högeffekts CO 2 -lasrar [40] och gyrotroner . Dessa syntetiska polykristallina diamantfönster är i form av skivor med stor diameter (ca 10 cm för gyrotroner) och liten tjocklek (för att minska absorptionen) och tillverkas med CVD-metoden. [41] [42] . Enkristaller i form av plattor upp till 10 mm i storlek blir viktiga för användning i vissa optiska tillämpningar, inklusive värmespridare i laserkaviteter, diffraktiv optik och arbetskroppen hos optiska förstärkare i Raman-lasrar [43] . Moderna förbättringar av HPHT- och CVD-syntes har gjort det möjligt att öka renheten och regelbundenheten i den kristallografiska strukturen hos enkristaller tillräckligt för att förskjuta kisel i diffraktionsgitter och material för fönster i högeffektstrålningskällor, till exempel i synkrotroner [44] [45] . Diamanter erhållna både genom CVD-processen och HPHT-teknik används för att skapa diamantstäd för att studera egenskaperna hos ämnen vid ultrahöga tryck [46] .

Elektronik

Syntetisk diamant kan potentiellt användas som en halvledare [47] eftersom den kan dopas med bor och fosforföroreningar. Eftersom dessa element innehåller mer eller mindre valenselektroner än diamantatomer, bildas p- och n-ledningsband som bildar en pn-övergång . På basis av en sådan pn-övergång byggdes lysdioder med en utgående UV-strålningslängd på 235 nm [48] . En annan egenskap hos syntetisk diamant användbar för användning inom elektronik är dess höga elektronrörlighet, som kan nå 4500 cm2 /(V s) för elektroner i en CVD-diamant enkristall [ 49] . Den höga rörligheten hos elektroner efterfrågas inom högfrekvensteknik, möjligheten att skapa en fälteffekttransistor från diamant med en arbetsfrekvens på upp till 50 GHz har demonstrerats [50] [51] . Det breda bandgapet av diamant (5,5 eV) ger utmärkta dielektriska egenskaper. Tillsammans med utmärkta mekaniska egenskaper byggdes prototyper av kraftfulla krafttransistorer för kraftverk på basis av diamanter [52] .

Transistorer baserade på syntetiska diamanter tillverkas i laboratorier, men än så länge finns det inte en enda kommersiell enhet baserad på dem. Diamanttransistorer är mycket lovande - de kan arbeta vid en högre temperatur än kisel, motstå strålning och mekanisk skada [53] [54] .

Syntetiska diamanter används redan i strålningsdetektorer. Deras strålningsmotstånd, tillsammans med ett brett bandgap (5,5 eV), gör dem till ett intressant material för detektorer. En fördelaktig skillnad i förhållande till andra halvledare är frånvaron av en stabil oxid. Detta gör det omöjligt att skapa CMOS-strukturer, men det gör det möjligt att arbeta med UV-strålning utan problem med absorptionen av strålning i oxidfilmen. Diamanter används i BaBar-detektorerna vid Stanford Linac [55] och BOLD (Blind to the Optical Light Detectors for VUV solar observations) [56] [57] . Diamant VUV-detektorer har nyligen använts i det europeiska LYRA- programmet .

Smycken stenar

Syntetiska diamanter av ädelstenskvalitet produceras med både HPHT-processen [58] och CVD-processen [59] och upptar cirka 2 % av ädelstensdiamantmarknaden [60] . Det finns förutsättningar för en ökning av marknadsandelen för syntetiska diamanter i smycken med framsteg i deras produktionsteknologier och en minskning av deras kostnad [61] . Syntetiska diamanter finns i gult, blått och delvis färglöst. Kväveföroreningar ger den gula färgen till diamant, medan bororenheter ger den blå färgen [62] . Andra färger som rosa eller grönt är tillgängliga efter att stenen har behandlats med radioaktiv strålning [63] [64] .

Diamanter av ädelstenskvalitet som odlas i ett laboratorium är kemiskt, fysiskt och optiskt identiska med naturliga. Gruvföretagens intressen att skydda marknaden från syntetiska diamanter främjas genom lagstiftnings-, marknadsförings- och distributionsskydd [65] [66] . Syntetiska diamanter kan detekteras med infraröd, ultraviolett, röntgenspektroskopi. DiamondView-testaren från De Beers använder UV-fluorescens för att detektera föroreningar av kväve, nickel och andra ämnen som är karakteristiska för CVD- och HPHT-diamanter [67] .

Minst ett diamantodlingslabb har meddelat att de märker sina diamanter genom att lasermärka stenen med ett nummer [59] . Företagets hemsida ger ett exempel på sådan märkning i form av inskriptionen " Gemesis skapad" och serienumret med prefixet "LG" (laboratorieodlad) [68] .

I maj 2015 satte New Diamond Technology (St. Petersburg, Ryssland) ett nytt världsrekord — en 10,02-karats färglös HPHT-odlad diamant, skuren från ett 32,2-karats arbetsstycke som odlats in inom 300 timmar [69] .

Traditionell diamantbrytning har kritiserats för att kränka mänskliga rättigheter i Afrika och på andra håll. Hollywoodfilmen Blood Diamond (2006) hjälpte till att publicera situationen. Konsumenternas efterfrågan på syntetiska diamanter har ökat eftersom syntetiska diamanter inte bara är billigare utan också mer etiskt acceptabla [70] .

Enligt en rapport från Gem & Jewellery Export Promotional Council stod syntetiska diamanter för 0,28 % av alla diamanter som producerades för smyckesmarknaden [71] . Lab-odlade diamanter säljs i USA under varumärkena Pure Grown Diamonds (även känd som Gemesis ) och Lab Diamonds Direct; och i Storbritannien, Nightingale onlinejuvelerare [72] .

Syntetiska diamanter kostar 15-20 % mindre än naturliga diamanter, men priset förväntas minska på grund av förbättrad teknologi [73] .

Anteckningar

  1. ↑ Donald W. Olson. 21.2 Diamant,  industriell . Minerals årsbok 2011 . USGS (mars 2013). - "syntetisk diamant stod för cirka 97 viktprocent av den industriella diamant som användes i USA och cirka 97 viktprocent av den industriella diamant som användes i världen under 2011". Hämtad 17 oktober 2013. Arkiverad från originalet 5 mars 2016.
  2. ↑ Dmitry Mamontov Diamanternas födelseplats // Populär mekanik . - 2016. - Nr 5. - S. 60-63. — URL: http://www.popmech.ru/technologies/237923-kak-vyrashchivayut-krupneyshie-v-mire-almazy-sdelano-v-rossii/ Arkiverad 4 januari 2017 på Wayback Machine
  3. ↑ 16 °CFR Del 23: Guider för smycken, ädelmetaller och tennindustrierna: Federal Trade Commission Letter som avvisar att ändra guiderna med avseende på användningen av termen "Cultured" Arkiverad 2 april 2013 på Wayback Machine , Federal Trade US Commission, 21 juli 2008.
  4. ↑ Sergey Volkov. Det låg en diamant på bordet ... // Teknik för ungdomar  : tidning. - 1986. - Maj. - S. 9 . — ISSN 0320-331X .
  5. ↑ 2.1 Syntetisk diamant // Verktyg från superhårda material / N. V. Novikov, S. A. Klimenko. - 2:a. - M . : "Engineering", 2014. - S. 35. - 608 sid. - ISBN 978-5-94275-703-8 .
  6. ↑ Sergey Volkov. Det låg en diamant på bordet ... // Teknik för ungdomar  : tidning. - 1986. - Maj. - S. 9-10 . — ISSN 0320-331X .
  7. ↑ 1 2 3 Werner, M; Locher, R. Tillväxt och applicering av odopade och dopade diamantfilmer  (Eng.)  // Rep. Prog. Phys. : journal. - 1998. - Vol. 61 , nr. 12 . - P. 1665-1710 . - doi : 10.1088/0034-4885/61/12/002 . - .
  8. ↑ 1 2 Osawa, E. Nya framsteg och perspektiv inom ensiffrig nanodiamant   // Diamant och relaterade material : journal. - 2007. - Vol. 16 , nr. 12 . - P. 2018-2022 . doi : 10.1016 / j.diamond.2007.08.008 . — .
  9. ↑ 1 2 Galimov, E. M.; Kudin, A.M.; Skorobogatskii, VN; Plotnichenko, VG; Bondarev, O.L.; Zarubin, BG; Strazdovskii, VV; Aronin, AS; Fisenko, A.V.; Bykov, IV; Barinov, A. Yu. Experimentell bekräftelse av syntesen av diamant i kavitationsprocessen  //  Doklady Physics : journal. - 2004. - Vol. 49 , nr. 3 . - S. 150-153 . - doi : 10.1134/1.1710678 . - .
  10. ↑ 1 2 HPHT-syntes (inte tillgänglig länk) . Internationella diamantlaboratorier. Hämtad 5 maj 2009. Arkiverad från originalet 1 maj 2009. 
  11. ↑ Barnard , sid. 150
  12. ↑ 1 2 Ito, E. Multianvil celler och högtrycksexperimentella metoder, i Treatise of Geophysics  / G. Schubert. - Elsevier, Amsterdam, 2007. - Vol. 2. - P. 197-230. - ISBN 0-8129-2275-1 .
  13. ↑ Hall, HT Ultrahögtrycksforskning: Vid ultrahöga tryck inträffar nya och ibland oväntade kemiska och fysikaliska händelser  //  Science : journal. - 1958. - Vol. 128 , nr. 3322 . - S. 445-449 . - doi : 10.1126/science.128.3322.445 . - . — PMID 17834381 . — .
  14. ↑ Loshak, M.G.; Alexandrova, LI Ökning i effektiviteten av användningen av hårdmetaller som en matris av diamantinnehållande dubbar av stenförstöringsverktyg   // Int . J. Eldfasta metaller och hårda material: journal. - 2001. - Vol. 19 . - S. 5-9 . - doi : 10.1016/S0263-4368(00)00039-1 .
  15. ↑ Pal'yanov, N.; Sokol, A.G.; Borzdov, M.; Khokhryakov, AF Vätskebärande alkaliskt karbonat smälter som medium för bildandet av diamanter i jordens mantel: en experimentell  studie //  Lithos : journal. - 2002. - Vol. 60 , nej. 3-4 . - S. 145-159 . - doi : 10.1016/S0024-4937(01)00079-2 . - .
  16. ↑ 1 2 Koizumi, S.; Nebel, CE; Nesladek, M. Fysik och tillämpningar av CVD-diamant  (ospecificerat) . - Wiley VCH , 2008. - P. 50; 200-240. — ISBN 3-527-40801-0 .
  17. ↑ Barjon, J.; Rzepka, E.; Jomard, F.; Laroche, J.-M.; Ballutaud, D.; Kociniewski, T.; Chevallier, J. Kiselinkorporering i CVD-diamantlager   // Physica Status Solidi (a ) : journal. - 2005. - Vol. 202 , nr. 11 . - P. 2177-2181 . - doi : 10.1002/pssa.200561920 . - .
  18. ↑ Toppmodernt program om sammansatta halvledare XXXIX och nitrid och halvledare med breda bandgap för sensorer, fotonik och elektronik IV: Electrochemical Societys förhandlingar  / Kopf, RF. - The Electrochemical Society, 2003. - Vol. 2003–2011 - S. 363. - ISBN 1-56677-391-1 .
  19. ↑ Iakoubovskii, K.; Baidakova, M.V.; Wouters, BH; Stesmans, A.; Adriaenssens, GJ; Vul', A.Ya.; Grobet, PJ Struktur och defekter av detonationssyntes nanodiamant   // Diamant och relaterade material : journal. - 2000. - Vol. 9 , nej. 3-6 . - s. 861-865 . - doi : 10.1016/S0925-9635(99)00354-4 . - . Arkiverad från originalet den 22 december 2015.
  20. ↑ Decarli, P. och Jamieson, J.; Jameson. Bildning av diamant av Explosive Shock   // Vetenskap . - 1961. - Juni ( vol. 133 , nr 3467 ). - P. 1821-1822 . - doi : 10.1126/science.133.3467.1821 . - . — PMID 17818997 .
  21. ↑ Dolmatov, V. Yu. Utveckling av en rationell teknologi för syntes av högkvalitativa detonationsnanodiamanter  (engelska)  // Russian Journal of Applied Chemistry : journal. - 2006. - Vol. 79 , nr. 12 . - P. 1913-1918 . - doi : 10.1134/S1070427206120019 .
  22. ↑ Khachatryan, A.Kh.; Aloyan, S.G.; May, PW; Sargsyan, R.; Khachatryan, V.A.; Baghdasaryan, VS Grafit-till-diamant-transformation inducerad av ultraljudskavitation  (engelska)  // Diam. Relat. mater. : journal. - 2008. - Vol. 17 , nr. 6 . - s. 931-936 . doi : 10.1016 / j.diamond.2008.01.112 . - .
  23. ↑ Spear and Dismukes , s. 308-309
  24. ↑ Zoski, Cynthia G. Handbook of Electrochemistry  (neopr.) . - Elsevier , 2007. - S. 136. - ISBN 0-444-51958-0 .
  25. ↑ 1 2 Blank, V.; Popov, M.; Pivovarov, G.; Lvova, N.; Gogolinsky, K.; Reshetov, V. Ultrahårda och superhårda faser av fullerite C60: jämförelse med diamant på hårdhet och slitage   // Diamant och relaterade material : journal. - 1998. - Vol. 7 , nr. 2-5 . - s. 427-431 . - doi : 10.1016/S0925-9635(97)00232-X . - . Arkiverad från originalet den 21 juli 2011.
  26. ↑ Neves, AJ; Nazaré, MH Egenskaper, tillväxt och tillämpningar av  diamant . - IET, 2001. - S. 142-147. — ISBN 0-85296-785-3 .
  27. ↑ Sumiya, H. Superhård diamantindragare framställd av syntetisk diamantkristall med hög  renhet //  Rev. sci. Instrument. : journal. - 2005. - Vol. 76 , nr. 2 . - P. 026112-026112-3 . - doi : 10.1063/1.1850654 . - .
  28. ↑ Yan, Chih-Shiue; Mao, Ho-Kwang; Li, Wei; Qian, Jiang; Zhao, Yusheng; Hemley, Russell J. Ultrahårda diamantenkristaller från kemisk ångavsättning  (engelska)  // Physica Status Solidi (a) : journal. - 2005. - Vol. 201 , nr. 4 . — P.R25 . - doi : 10.1002/pssa.200409033 . - .
  29. ↑ Larico, R.; Justo, JF; Machado, WVM; Assali, LVC Elektroniska egenskaper och hyperfina fält av nickelrelaterade komplex i diamant  (engelska)  // Physical Review B  : journal. - 2009. - Vol. 79 , nr. 11 . — S. 115202 . - doi : 10.1103/PhysRevB.79.115202 . - . - arXiv : 1208.3207 .
  30. ↑ Assali, L.V.C.; Machado, WVM; Justo, JF 3d övergångsmetallföroreningar i diamant: elektroniska egenskaper och kemiska trender  (engelska)  // Physical Review B  : journal. - 2011. - Vol. 84 , nr. 15 . — S. 155205 . - doi : 10.1103/PhysRevB.84.155205 . - . - arXiv : 1307.3278 .
  31. ↑ Ekimov, EA; Sidorov, V.A.; Bauer, E.D.; Mel'Nik, N.N.; Curro, NJ; Thompson, JD; Stishov, SM Supraledning i diamant   // Natur . - 2004. - Vol. 428 , nr. 6982 . - S. 542-545 . - doi : 10.1038/nature02449 . - . - arXiv : cond-mat/0404156 . — PMID 15057827 . Arkiverad från originalet den 7 juni 2011.
  32. ↑ Catledge, SA; Vohra, Yogesh K. Effekten av kvävetillsats på mikrostrukturen och mekaniska egenskaper hos diamantfilmer som odlas med höga metankoncentrationer  //  Journal of Applied Physics  : journal. - 1999. - Vol. 86 . — S. 698 . - doi : 10.1063/1.370787 . - .
  33. ↑ Wei, Lanhua; Kuo, P.; Thomas, R.; Anthony, T.; Banholzer, W. Värmeledningsförmåga hos isotopiskt modifierad enkristalldiamant   // Phys . Varv. Lett.  : journal. - 1993. - Vol. 70 , nej. 24 . - P. 3764-3767 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.70.3764 . - . — PMID 10053956 .
  34. ↑ Wenckus, JF (18 december 1984) "Metod och medel för att snabbt särskilja en simulerad diamant från naturlig diamant" US Patent 4,488,821
  35. ↑ Holtzapffel, C. Svarvning och mekanisk manipulation  (obestämd) . — Holtzapffel, 1856. - S. 176-178. — ISBN 1-879335-39-5 .
  36. ↑ Coelho, R.T.; Yamada, S.; Aspinwall, DK; Wise, MLH Tillämpningen av polykristallina diamantverktygsmaterial (PCD) vid borrning och brotschning av aluminiumbaserade legeringar inklusive MMC  //  International Journal of Machine Tools and Manufacture : journal. - 1995. - Vol. 35 , nr. 5 . - s. 761-774 . - doi : 10.1016/0890-6955(95)93044-7 .
  37. ↑ Ahmed, W.; Sein, H.; Ali, N.; Gracio, J.; Woodwards, R. Diamantfilmer odlade på cementerade WC-Co-tandborr med en förbättrad CVD-metod   // Diamant och relaterade material : journal. - 2003. - Vol. 12 , nr. 8 . - P. 1300-1306 . - doi : 10.1016/S0925-9635(03)00074-8 . - .
  38. ↑ Sakamoto, M.; Endriz, JG; Scifres, DR 120 W CW uteffekt från monolitisk AlGaAs (800 nm) laserdioduppsättning monterad på diamantkylfläns  // Electronics  Letters : journal. - 1992. - Vol. 28 , nr. 2 . - S. 197-199 . - doi : 10.1049/el:19920123 .
  39. ↑ Ravi, Kramadhati V. et al. (2 augusti 2005) "Diamond-silikon hybrid integrerad värmespridare" US Patent 6 924 170
  40. ↑ Harris, DC Material för infraröda fönster och kupoler: egenskaper och  prestanda . - SPIE Press, 1999. - S. 303-334. - ISBN 0-8194-3482-5 .
  41. ↑ Diamantfönstret för en millivågszon med hög effekt elektromagnetisk vågutgång  //  New Diamond : journal. - 1999. - Vol. 15 . — S. 27 . - ISSN 1340-4792 .
  42. ↑ Nusinovich, GS Introduktion till gyrotronernas fysik  (neopr.) . — JHU Tryck, 2004. - S. 229. - ISBN 0-8018-7921-3 .
  43. ↑ Mildren, Richard P.; Sabella, Alexander; Kitzler, Ondrej; Spence, David J. och McKay, Aaron M. Ch. 8 Diamond Raman Laser Design and Performance // Optical Engineering of Diamond  (neopr.) / Mildren, Rich P. och Rabeau, James R.. - Wiley. - S. 239-276. — ISBN 978-352764860-3 . - doi : 10.1002/9783527648603.ch8 .
  44. ↑ Khaunsary, Ali M.; Smither, Robert K.; Davey, Steve; Purohit, Ankor; Smither; Davey; Purohit. Diamantmonokromator för högvärmeflödessynkrotronröntgenstrålar   // Proc . SPIE  : journal / Khounsary, Ali M.. - 1992. - Vol. High Heat Flux Engineering . - s. 628-642 . - doi : 10.1117/12.140532 . - . Arkiverad från originalet den 17 september 2008.
  45. ↑ Heartwig, J. Diamanter för moderna synkrotronstrålningskällor (länk inte tillgänglig) . European Synchrotron Radiation Facility (13 september 2006). Hämtad 5 maj 2009. Arkiverad från originalet 24 mars 2015. 
  46. ↑ Jackson, D.D.; Aracne-Ruddle, C.; Malba, V.; Weir, ST; Catledge, S.A.; Vohra, YK Magnetiska känslighetsmätningar vid högt tryck med designade   diamantstäd // Rev. sci. Instrument. : journal. - 2003. - Vol. 74 , nr. 4 . - S. 2467 . - doi : 10.1063/1.1544084 . - .
  47. ↑ Denisenko, A. och Kohn, E.; Kohn. Diamantkraftsenheter. Koncept och begränsningar  //  Diamant och relaterade material : journal. - 2005. - Vol. 14 , nr. 3-7 . - s. 491-498 . - doi : 10.1016/j.diamond.2004.12.043 . - .
  48. ↑ Koizumi, S.; Watanabe, K; Hasegawa, M; Kanda, H. Ultraviolett emission från en diamant pn Junction   // Vetenskap . - 2001. - Vol. 292 , nr. 5523 . - P. 1899-1901 . - doi : 10.1126/science.1060258 . - . — PMID 11397942 .
  49. ↑ Isberg, J.; Hammersberg, J; Johanson, E; Wikström, T; Twitchen, DJ; Whitehead, AJ; Coe, SE; Scarsbrook, GA High Carrier Mobility in Single-Crystal Plasma-Deponed Diamond  (engelska)  // Science : journal. - 2002. - Vol. 297 , nr. 5587 . - P. 1670-1672 . - doi : 10.1126/science.1074374 . - . — PMID 12215638 .
  50. ↑ Russell, SAO; Sharabi, S.; Tallaire, A.; Moran, DAJ Väteterminerade diamantfälteffekttransistorer med gränsfrekvens på 53 GHz  //  IEEE-elektronenhetsbokstäver : journal. - 2012. - 1 oktober ( vol. 33 , nr 10 ). - P. 1471-1473 . - doi : 10.1109/LED.2012.2210020 . - .
  51. ↑ Ueda, K.; Kasu, M.; Yamauchi, Y.; Makimoto, T.; Schwitters, M.; Twitchen, DJ; Scarsbrook, G.A.; Coe, SE Diamond FET som använder högkvalitativ polykristallin diamant med fT på 45 GHz och fmax på 120 GHz  //  IEEE Electron Device Letters: journal. - 2006. - 1 juli ( vol. 27 , nr 7 ). - S. 570-572 . - doi : 10.1109/LED.2006.876325 . - .
  52. ↑ Isberg, J.; Gabrysch, M.; Tajani, A.; Twitchen, DJ High-field Electrical Transport in Single Crystal CVD Diamond Diodes  (engelska)  // Advances in Science and Technology : tidskrift. - 2006. - Vol. 48 . - S. 73-76 . doi : 10.4028/www.scientific.net / AST.48.73 .
  53. ↑ Railkar, T.A.; Kang, W.P.; Windischmann, Henry; Malshe, A.P.; Naseem, H.A.; Davidson, JL; Brown, WD En kritisk granskning av kemisk ångdeponerad (CVD) diamant för elektroniska applikationer  //  Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences: tidskrift. - 2000. - Vol. 25 , nr. 3 . - S. 163-277 . - doi : 10.1080/10408430008951119 . - .
  54. ↑ Salisbury, David (4 augusti 2011) "Designa diamantkretsar för extrema miljöer" Arkiverad 18 november 2011 på Wayback Machine , Vanderbilt University Research News. Hämtad 27 maj 2015.
  55. ↑ Bucciolini, M.; Borchi, E; Bruzzi, M; Casati, M; Cirrone, P; Cutton, G; Deangelis, C; Lovik, I; Onori, S; Raffaele, L.; Sciortino, S. Diamantdosimetri: Resultat av CANDIDO- och CONRADINFN-projekten   // Nukleära instrument och metoder A : journal. - 2005. - Vol. 552 . - S. 189-196 . - doi : 10.1016/j.nima.2005.06.030 . - .
  56. ↑ Blind för de optiska ljusdetektorerna . Belgiens kungliga observatorium. Hämtad 5 maj 2009. Arkiverad från originalet 21 juni 2009.
  57. ↑ Benmoussa, A; Soltani, A; Haenen, K; Kroth, U; Mortet, V; Barkad, H.A.; Bolsee, D; Hermans, C; Richter, M; De Jaeger, JC; Hochedez, J F. Ny utveckling av diamantfotodetektor för VUV-solobservationer  //  Semiconductor Science and Technology : journal. - 2008. - Vol. 23 , nr. 3 . — S. 035026 . - doi : 10.1088/0268-1242/23/3/035026 . - .
  58. ↑ Abbaschian, Reza; Zhu, Henry; Clarke, Carter. Högtrycks- och högtemperaturtillväxt av diamantkristaller med hjälp av delad sfärapparat   // Diam . Rel. mater. : journal. - 2005. - Vol. 14 , nr. 11-12 . - P. 1916-1919 . - doi : 10.1016/j.diamond.2005.09.007 . - .
  59. ↑ 1 2 Yarnell, Amanda.  De många aspekterna av konstgjorda diamanter  // Chemical & Engineering News : journal. - American Chemical Society, 2004. - 2 februari ( vol. 82 , nr 5 ). - S. 26-31 . - doi : 10.1021/cen-v082n005.p026 . Arkiverad från originalet den 28 oktober 2008.
  60. ↑ Hur högkvalitativa syntetiska diamanter kommer att påverka marknaden . Kitco (12 juli 2013). Hämtad 1 augusti 2013. Arkiverad från originalet 3 november 2013.
  61. ↑ Zimnisky, Paul. Global rådiamantproduktion beräknas nå över 135 miljoner karat 2015 . Kitco Kommentar . Kitco (10 februari 2015). Tillträdesdatum: 31 december 2017. Arkiverad från originalet 22 mars 2015.
  62. ↑ Burns, R.C.; Cvetkovic, V. och Dodge, CN; Cvetkovic; Undvika; Evans; Rooney. Tillväxtsektorns beroende av optiska egenskaper i stora syntetiska diamanter  (engelska)  // Journal of Crystal Growth : journal. - 1990. - Vol. 104 , nr. 2 . - S. 257-279 . - doi : 10.1016/0022-0248(90)90126-6 . - .
  63. ↑ Walker, J. Optisk absorption och luminescens i diamant   // Rep . Prog. Phys. : journal. - 1979. - Vol. 42 , nr. 10 . - P. 1605-1659 . - doi : 10.1088/0034-4885/42/10/001 . - .
  64. ↑ Collins, AT; Connor, A.; Ly, CH; Shareef, A.; Spear, PM Högtemperaturglödgning av optiska centra i typ-I diamant  (engelska)  // Journal of Applied Physics  : journal. - 2005. - Vol. 97 , nr. 8 . — S. 083517 . - doi : 10.1063/1.1866501 . - .
  65. ↑ De Beers erkänner sig skyldig i prisfastställelsefall  , Associated Press via MSNBC.com (13 juli 2004). Arkiverad från originalet den 5 november 2012. Hämtad 27 maj 2015.
  66. ↑ Pressler, Margaret Webb . DeBeers vädjar till prisfastställelse: Firm betalar 10 miljoner dollar, kan helt återinträda i USA  , Washington Post (  14 juli 2004). Arkiverad från originalet den 12 november 2012. Hämtad 26 november 2008.
  67. ↑ O'Donoghue , sid. 115
  68. ↑ Laboratory Grown Diamond Report Arkiverad 21 oktober 2012 på Wayback Machine for Gemesis diamond, International Gemological Institute, 2007. Hämtad 27 maj 2015.
  69. ↑ Företaget växer 10 karats syntetisk diamant Arkiverad 1 juni 2015 på Wayback Machine . Jckonline.com (27 maj 2015). (engelska) .
  70. ↑ Murphy, Hannah; Biesheuvel, Thomas; Elmquist, Sonja (27 augusti 2015) “Vill du göra en diamant på bara 10 veckor? Använd en mikrovågsugn" Arkiverad 30 september 2018 på Wayback Machine , Businessweek 
  71. ↑ Syntetiska diamanter - främjande av rättvis handel . gjepc.org . The Gem & Jewellery Export Promotion Council. Hämtad 12 februari 2016. Arkiverad från originalet 13 juli 2014.
  72. ↑ Glänsa ljust som en diamant:  Näktergalar . oneandother.com . En annan. Hämtad 12 februari 2016. Arkiverad från originalet 15 februari 2016.
  73. ↑ Zimnisky, Paul. En ny diamantindustri  . Mining Journal (London) . The Mining Journal (facktidning) (9 januari 2017). Hämtad 31 december 2017. Arkiverad från originalet 13 januari 2017.
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger