天然紅鉆的顏色可能是塑性變形和氮摻雜造成的。塑性變形可能產生帶有高飽和度的紫色色調的粉紅色。如果塑性變形的金剛石含有壹定量的氮,離散氮和聚合氮都會吸收短波藍紫光。因為短波藍紫光被氮原子部分吸收,中波段綠黃橙被塑性變形部分吸收,紅色成為主色,所以鉆石會呈現紅色。雖然理論上可以產生紅鉆,但在自然界產生的概率幾乎為零。主要原因是對塑性變形的選擇性吸收比較弱,產生的顏色幾乎都是飽和度較低的粉紅色和棕色的紫紅色調,幾乎不可能產生紅色。
88萬美元成交的0.95克拉紅鉆,在顯微鏡下可以觀察到明顯的塑性變形形成的條狀結構。其吸收光譜在415nm處有壹個尖銳的吸收峰,在495 ~ 510 nm處有壹個微弱的吸收帶,在530 ~ 590 nm處有壹個吸收帶。415nm處的吸收峰是N 3色心的零聲子線。495和510 nm之間的弱吸收帶可能由503.2nm的H 3色心和496nm的H 4色心組成。550nm之間的吸收帶是以550nm為中心的塑性變形吸收峰。這顆紅鉆的顏色可能是塑性變形造成的,N3色心,H3色心,H4色心。其中,塑性變形主要吸收中波段可見光,N3色心、H3色心和H4色心主要吸收短波可見光,剩余的長波可見光使鉆石呈現紅色。這顆紅鉆的N3色心、H3色心和H4色心的吸收強度都不是很強,所以在剩余的可見光中還有少量的短波可見光,從而呈現出紫紅色。
這顆0.95克拉紅鉆的紫外熒光呈藍色和粉色帶狀。藍色熒光應該是N 3色心輻射引起的,粉色熒光應該主要是塑性變形色心輻射引起的。其熒光較弱,可能是由於A型氮聚合物含量高,抑制了熒光輻射。紫外熒光呈帶狀分布的原因是塑性變形呈帶狀分布。有塑性變形的帶狀區域發出粉紅色熒光,其余區域發出藍色熒光。
近幾十年來,人造金剛石技術發展迅速。人造鉆石經過處理意外得到“紅”鉆石。到目前為止,這些人造紅鉆幾乎都是紅棕色或紅棕色,經過切割和打磨後,在棕色的背景上呈現出紅色的閃光區域,因此被稱為紅色人造鉆石。圖2-13所示的合成紅鉆在太陽光和標準D65光源下的色調為紫紅色,是典型的N-V色心合成紅鉆的色調。根據作者的測量和研究,也證實了到目前為止,所有的合成紅鉆都是紫紅色,而不是純紅,主要是因為它們有很強的N-V色心,可以產生紫紅色調。
當人造鉆石的氮含量高時,它會產生深黃色,甚至橄欖色。黃色是由於遊離氮原子吸收波長小於561nm的可見光,光的吸收強度隨波長的減小而增大。這種黃鉆經過輻射處理後會產生晶體損傷孔;經過高溫高壓處理後,空穴與離散的氮原子結合形成新的N-V、H3和H4色心。N-V色心會吸收可見光的中波段,N3色心、H3色心和H4色心會吸收短波可見光,最後只有長波紅光不被吸收,所以處理過的人造鉆石呈現紅色。這種紅色人造鉆石的N-V色心具有很強的吸收性,使得中波段可見光的吸收強度大於短波可見光,導致鉆石的色調為紫紅色而非純紅色。
當高飽和度的黃色人造金剛石經輻射和熱處理後主要產生N-V色心時,很少或沒有H3和H4色心產生,金剛石也呈現紫紅色。由於熱處理的溫度和壓力較低,氮的聚合物不能或不能很快形成,所以H3和H4的色心不能進壹步形成。所以人造鉆石的顏色更偏向紫紅色。
鉆石的表色與切工有關,紅色人造鉆石的表色也不例外。通過改變切割方式和切割角度可以獲得最佳的顏色。理想的亮圈可以獲得最好的顏色,紅色合成鉆石的切工圖案壹般都是理想的亮圈,不考慮保留最大重量切工圖案。
鮮為人知的天然紅鉆。1987 10紐約拍賣的0.95克拉紫紅色調的紅鉆以88萬美元成交,創造了鉆石史上最高克拉價。根據記錄,這顆紅鉆在1956年被美國蒙大拿州的壹位收藏家以13500美元買走。產地不詳,可能是巴西。這顆紅鉆的價格在短時間內就漲到了88萬美元。可見,彩鉆具有很大的收藏價值和升值空間。穆謝耶夫鉆石的克拉價格應該遠遠超過0.95克拉的紅鉆。
天然紅鉆太貴,大眾欣賞不起,但加工過的紅色合成鉆石在國際珠寶市場逐漸增多。根據作者對圖2-13所示紫紅色調的紅色人造金剛石和其他紅色人造金剛石的觀察、紅外-可見-紫外光譜測量和研究,它們都屬於含遊離氮的IB型,經輻射和熱處理後具有N-V色心。圖2-13所示的鉆石是經過輻射和熱處理後的典型IB紅色人造鉆石,其他紅色人造鉆石的顏色與其顏色相近。
與天然紅鉆相比,合成紅鉆相當便宜,但作為日常飾品,合成紅鉆是最好的選擇。