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HPHT(고온고압)에 의해 처리된 type IIa 천연 다이아몬드의 감별에 관한 연구
A study on the identification of type IIa natural diamonds treated by the HPHT method

김영출   ((주)한미보석감정원  ); 최현민   ((주)한미보석감정원 분석연구실  );
  • 초록

    HPHT(고온고압) 처리된 type IIa 다이아몬드의 분광분석 결과를 나타내었다. 그리고 HPHT 처리된 다이아몬드 spectrum의 특성을 이와 유사한 color와 type을 가진 처리되지 않은 다이아몬드와 비교하였다. 325nm 에서 여기된 He/Cd laser로는 HPHT 처리된 다이아몬드와 처리되지 않은 다이아몬드에 현저한 변화가 있음을 알 수 있었는데 이는 HPHT 처리된 다이아몬드의 spectrum에서 H3, H4에 관련된 peak가 제거되고 N3 system에 관련된 peak의 emission이 증가함을 보여 주었다. 또한 514nm에서 여기된 Ar-ion laser로 측정된 spectrum은 575nm와 637.1 nm에서 Nitrogen과 vacancy가 관련되어있는 N-V center가 발견 되었는데 이러한 center가 존재하고 있을 경우 637.1 nm의 FWHM의 값은 HPHT 처리된 다이아몬드와 처리되지 않은 다이아몬드를 구분할 수 있음을 보여주었다. 본 실험에서 측정된 HPHT 처리된 다이아몬드의 637.1nm $(N-V)^-$ 의 FWHM 값은 $19.8{\textrm}{cm}^{-1}$ 에서 $32.1{\textrm}{cm}^{-1}$ 였다.


    Results from PL and Raman spectroscopic analyses of HPHT (high-pressure high-temperature) treated type IIa diamonds are presented, and these spectral characteristics are compared with those of untreated diamonds of similar color and type. We identify a number of significant changes by 325 nm He/Cd laser excitation. Several peaks are removed completely, including H4, H3 system in HPHT treated diamond. The N3 system, however, increased in emission. Also we can find the behaviour of the nitrogen-vacancy related center N-V centers at 575 and 637.1 nm, as observed with 514 nm Ar ion laser excitation. When these centers are present, the FWHM (full width at half maximum) of 637.1 nm luminescence intensities offers a potential means of separating HPHT-treated from untreated type IIa diamonds. The width of 637.1 nm $(N-V)^-$ line measured at the position oi half the peak's height are determine to range from 19.8 to $32.1cm^{-1}$ for HPHT treated diamonds.


  • 주제어

    HPHT treated diamond .   PL (photoluminescence) .   Raman spectrum .   H3 system .   575 nm $(N-V)^o$ .   637.   1 nm $(N-V)^-$.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Colour centers in diamond , A.T.Collins , Journal of Gemmology / v.18,pp.37,
    2. Gem trade lab notes: yellow to yellow - green diamonds treated by HPHT. from GE and others , T.M.Moses;I.R.Reonitz , Gems & Gemology / v.35,pp.203,
    3. A study on the identification of HPHT diamond by the photoluminescence , Y.C.Kim;P.C.Kim , J. Kor. Cryst. Growth / v.13,pp.31,
         
    4. Identification of GE POL diamonds : a second step , J.P.Chalain;E.Fritsch;H.A.Hanni , Journal of Gemmology / v.27,pp.65,
    5. The colour of diamond and how it may be changed , A.T.Collins , Journal of Gemmology / v.27,pp.335,
    6. Spectroscopic study of HPHT synthetic diamond, as grown at 1500°C , A.Yelisseyev;Yu Babich;V.Nadolinny;D.Fisher;B.Feigelson , Diamond Rel. Mater / v.1,pp.22,
    7. GE POL diamonds : before and after , P.S.Christopher;G.Bosshart;J.Ponahlo;Vera M.F. Hammer;H.Klapper;K.Schmetzer , Gems & Gemology / v.36,pp.192,
    8. The application of photoluminescence and Raman spectroscopy of synthetic diamond , M.L.Fish;O.Massler;J.A.Reid;R.MacGregor;J.D.Comins , Diamond Rel. Mater. / v.8,pp.1511,
    9. The characterisation of point defects in diamond by luminescence spectroscopy , A.T.Collins , Diamond Rel. Mater. / v.1,pp.457,
    10. Defects in coloured natural diamonds , F.D.Weerdt;J.V.Royen , Diamond Rel. Mater. / v.10,pp.474,
    11. Optical characterization of natural Argyle diamonds , K.lakouborshii;G.J.Adriaenssens , Diamond Rel. Mater. / v.11,pp.125,
    12. Intensely colored type Ila, with substantial nitrogem-related defects , W.Wang;M.Hall;T.M.M. , Gems & Gemology / v.39,pp.39,
    13. Spectroscopic evidence of GE POL HPHT - treated natural type Ila diamonds , D.Fisher;R.A.Spits , Gems & Gemology / v.36,pp.42,
    14. Identification of HPHT - treated yellow to green diamonds , I.M.Reintz;P.R.Buerki;J.E.Shigley;S.E.McClure;T.M.Moses , Gems & Gemology / v.36,pp.128,
    15. Photoluminescence studies of Type Ila and nitrogen doped CVD diamond , A.Wotherspoon;J.W.Steeds;P.Coleman;D.Wolverson;J.Davies;S.Lawson;J.Butler , Diamond Rel. Mater. / v.11,pp.125,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Shon, Shoo-Hack ; Kim, Bea-Seoub ; Jang, Yun-Deuk ; Kim, Jong-Rang ; Kim, Jong-Gun ; Kim, Jeong-Jin 2009. "Study on the Spectroscopic Characteristics of Irradiated Diamonds" 韓國鑛物學會誌 = Journal of the Mineralogical Society of Korea, 22(4): 407~415     
    2. Choi, Hyunmin ; Kim, Youngchool 2015. "Characteristics of gem-quality synthetic diamond from New Diamond Technology in Russia" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, 25(5): 188~192     

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