Сотрудники Геммологического центра МГУ исследовали и сертифицировали крупнейший синтетический алмаз. Исходником стал кристалл, который вырастила российская компания «Научно-исследовательский центр “Передовые синтетические исследования”». Камень назвали «Чемпион» за крупный вес, благородный цвет и высокую чистоту среди лабораторных бриллиантов мира.
Чаще всего искусственные алмазы производят для нужд промышленности – в качестве абразивных и оптических материалов, сверхтвердых режущих инструментов и для огранки природных алмазов. Если плотность дислокаций превышает определённое значение, то такие кристаллы используют в ювелирной промышленности: дефектные камни могут иметь высокие характеристики цвета и чистоты после огранки в бриллианты. Эксперты НИЦ «Передовые технологии» стремятся, чтобы при росте кристаллов соотношение выхода сырья для промышленных и ювелирных нужд стало 80% на 20% (сейчас это 50% на 50%).
Одним из таких «неидеальным» оказался и кристалл, из которого был огранён рекордный для ювелирной отрасли синтетический бриллиант. Ранее выращивались и более крупные алмазы, но плотность дефектов в них была допустимой, поэтому они и шли на нужды высокотехнологичного производства.
Исследователи ГемЦентра МГУ получили для изучения и сертификации искусственный бриллиант в 16,04 карата из необработанного кристалла массой 50,39 карата (20,79х19,10 мм) правильной формы. Материал для алмаза выращивали примерно 400 часов (17 дней) методом HPHT (высокое давление/высокая температура) на предприятии в Сестрорецке. Огранку бриллианта выполнила московская компания «Мелвис». Работа над 50-каратным алмазом велась полностью вручную: специалисты стремились получить наиболее крупный огранённый камень с высокой чистотой. Огранщикам пришлось пожертвовать массой камня, чтобы получить максимально высокую характеристику чистоты. Для этого выращенного кристалла наилучшей формой оказался кушон. Экспертная лаборатория оценила качество огранки как «очень хорошее».
Ученые Геммологического центра МГУ присвоили камню «Чемпион» группу чистоты VS1 и группу цвета D (наивысший цвет по международной классификации бриллиантов). Исследователи также подтвердили, что бриллиант подвергался облагораживанию. В ходе геммологических исследований выявилось, что камень 16,04 карат относится к типу IIa и содержит малое количество примесей азота. Известно, что данный тип алмазов редко встречается в природе – менее 2% от всех природных камней относятся к типу IIа.
Впервые расчеты параметров синтеза алмаза из графита провел русский химик и физик Овсей Ильич Лейпунский. Ученый предложил использовать железо в качестве катализатора роста синтетического алмаза. Исследователи долгое время безуспешно пытались получить алмаз из графита, но тогда не существовало подходящих установок с высоким давлением и температурой. Практические результаты получили ученые из США и Швеции. Первый патент по синтезу алмазов принадлежит компании General Electric. Сегодня существует две принципиально разные технологии – HPHT (использование высокого давления около 5 ГПа и температуры свыше 1400 градусов Цельсия в специальной металлической среде) и CVD (выращивание из газовой фазы).