Kim cương tổng hợp CVD trên 5 carat được giám định bởi GIA


 

Hình 1: Viên kim cương tổng hợp CVD này có trọng lượng: 5.19 ct, kích thước: 10.04 × 9.44 × 6.18 mm với cấp độ màu tương đương màu J vả độ tinh khiết tương đương VS2. Đây là viên kim cương CVD lớn nhất mà GIA từng giám định cho đến nay. Ảnh: Johnny Leung and Tony Leung.

 

Trong vài năm trở lại đây công nghệ tổng hợp CVD được cải thiện nhanh chóng, đồng nghĩa với việc những viên kim cương tổng hợp CVD (gọi tắt là kim cương CVD) lớn với chất lượng cao (không màu và gần không màu) được tạo ra ngày càng nhiều. Hai mẫu kim cương CVD trên 3 ct đã được giám định và báo cáo vào đầu năm 2016, đây là những viên lớn nhất vào thời điểm đó. Gần đây, GIA đã giám định một viên kim cương CVD có trọng lượng trên 5 ct, đánh đấu một bước phát triển mới trong công nghệ tổng hợp CVD.

 

Viên đá với dạng cắt mài: cushion modified brilliant, trọng lượng: 5.19 ct và kích thước: 10.04 × 9.44 × 6.18 mm  được gửi tới phòng thí nghiệm GIA Hong Kong để giám định và phân cấp chất lượng. Tuy nhiên, nó không được khách hàng thông báo trước là kim cương tổng hợp. Sau quá trình kiểm tra tại phòng thí nghiệm, viên đá được xác định là kim cương tổng hợp CVD.

 

Đây là viên kim cương CVD lớn nhất mà GIA từng giám định và cũng là viên lớn nhất được báo cáo trên thị trường nữ trang cho đến nay. So với thang phân cấp của kim cương thiên nhiên thì nó có cấp độ màu tương đương màu J và độ tinh khiết tương đương với VS2. Bao thể bên trong giống như kim cương thiên nhiên gồm có needle và cloud (hình 2), ngoài ra graining và một vết nứt trên mặt table cũng được thấy dễ dàng dưới kính hiển vi. Một điều bất ngờ là những bao thể đen – thường xuất hiện trong kim cương tổng hợp – không xuất hiện trong mẫu CVD này, điều này dễ dẫn đến việc nhầm lẫn đây là kim cương thiên nhiên nếu viên đá chỉ được kiểm tra với kính hiển vi. Vì vậy, trường hợp này đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng những thiết bị quang phổ hiện đại kết hợp với những phương pháp giám định truyền thống để đảm bảo kết quả giám định được chính xác.

 

Hình 2: Needle và pinpoint là những bao thể chính. Những bao thể đen – đặc điểm thường gặp của của kim cương tổng hợp CVD –  không xuất hiện. Ảnh: Billie “PuiLai” Law. 

Khi quan sát mẫu dưới hai nicol vuông góc viên đá có hiện tượng lưỡng chiết suất bất thường với màu giao thoa bậc cao – một đặc điểm thường gặp ở kim cương tổng hợp CVD (hình 3). Dưới sóng ngắn tia cực tím của thiết bị DiamondView viên đá phát huỳnh quang mạnh, màu đỏ với một số khu vực màu tím-xanh dương phân bố ngẫu nhiên. Ngoài ra còn phát hiện cấu trúc tăng trưởng dạng lớp đặc trưng của quá trình tổng hợp CVD. Để tạo ra được những tinh thể có bề dày lớn thì phải tăng trưởng theo chu kỳ tuần hoàn bắt đầu-kết thúc (start-stop cycling growth process), tức mỗi chu kì tương ứng với 1 lớp, càng nhiều lớp thì tinh thể càng dày. Đối với mẫu này trên 6 lớp được nhận dạng từ đặc điểm phát huỳnh quang.

 

Hình 3: Kiểm tra dưới hai nicol vuông góc phát hiện màu giao thoa bậc cao, hiện tưởng này là do sự biến dạng mạnh của mạng tinh thể. Ảnh: Billie “Pui Lai” Law.

 

Hình 4: Ảnh phát huỳnh quang từ DiamondView cho thấy viên đá phát huỳnh quang mạnh, màu đỏ với một số khu vực màu tím-xanh dương. Trên 6 lớp song song với mặt table được phát hiện. Ảnh: Billie “Pui Lai” Law.

 

Phổ hồng ngoại xác nhận mẫu này là kim cương loại IIa. Ngoại trừ một đỉnh hấp thu rất yếu tại at 1332 cm–1, ngoài ra không có bất kì đặc điểm hấp thu nào khác trong vùng hồng ngoại được nhận biết. Phổ Photoluminescence (PL) được thực hiện tại nhiệt độ nitrogen lỏng với những nguồn laser kích thích như 457, 514, and 633 nm, phát hiện đỉnh kép của tâm SiV (SiV doublet) tại 736.6 và 736.9 nm -  một đặc điểm thường gặp của cả kim cương tổng hợp CVD và HPHT và rất hiếm gặp trong kim cương thiên nhiên -  chứng tỏ nguồn gốc tổng hợp của mẫu này. Với nguồn laser kích thích 514 nm thu được các đỉnh phổ liên quan đến tâm NV tại 575.0 nm (tâm NV0) và 637.0 nm  ( tâm NV), trong đó cường độ của NV0 > NV (hình 5). Sự xuất hiện của cặp đỉnh hấp thu yếu tại 596.5 và 597.2 nm kết hợp với sự vắng mặt của tâm H3 chứng minh chắc chắn mẫu này là kim cương tổng hợp CVD và không có bất kì quá trình ủ nhiệt nào được thực hiện sau khi tăng trưởng để cải thiện màu của viên đá.

 

Hình 5: Phổ photoluminescence với nguồn laser kích thích 514 nm phát hiện những đỉnh phổ liên quan đến tâm NV và tâm SiV. Cặp đỉnh tại 596/597 nm chứng minh viên kim cương tổng hợp này không có ủ nhiệt sau khi tăng trưởng

 

Hiện nay, kim cương tổng hợp CVD được tăng trưởng bởi nhiều hãng khác nhau nên mẫu này không chắc chắn được sản xuất từ hãng nào. Tuy nhiên, đặc điểm ngọc học và quang phổ của mẫu 5.19 ct này rất giống với những mẫu đặc tăng trưởng bởi Washington Diamonds (hiện nay được đổi tên thành WD Lab Grown Diamonds) mà GIA đã kiểm tra. Bởi vì công nghệ tổng hợp kim cương vẫn đang tiếp tục được cải tiến nên trong tương lai chắc chắn chúng ta sẽ gặp những mẫu có chất lượng cao hơn cả về trọng lượng, màu sắc và độ tinh khiết.

 

Tác giả: Pui Lai” Law, GIA’s Hong Kong laboratory

Dịch: Trần Minh Tân

October , 2016

Công ty TNHH Một Thành Viên Giám Định PNJ

52A-52B Nguyễn Văn Trỗi, P15, Q.Phú Nhuận, TP.Hồ Chí Minh

ĐT: 84-8-3 8446199 - Fax: 84-8-39956123 - Email: pnjl@.pnjl.com.vn