Недавно ученые исследовали ограненный октаэдрический алмаз массой 2,01 карата (6,28 × 5,98 × 7,14 мм) фантазийного светлого коричневато-зеленовато-желтого цвета, который имел характерный внутренний вид (рис. 1). Микроскопическое исследование выявило сцену включения октаэдрической формы, состоящую из мельчайших включений и облаков. Расположение огранки алмаза, вероятно, должно было подчеркнуть октаэдр.

Природный октаэдрический алмаз фантазийного светлого коричневато-зеленовато-желтого весом 2,01 карата был огранен, чтобы выделить облачное включение октаэдрической формы. Фото Натана Ренфро
Рисунок 1. Этот природный октаэдрический алмаз фантазийного светлого коричневато-зеленовато-желтого весом 2,01 карата был огранен, чтобы выделить облачное включение октаэдрической формы. Фото Натана Ренфро

Если смотреть с одной точки зрения, шестиугольная грань показывает внутренний октаэдр таким образом, что сцена включения напоминает шестиконечную звезду (рис. 2). Подобные включения октаэдрической формы ранее встречались в природных алмазах.

Рисунок огранки этого алмаза включает четыре шестиугольные грани, образующие окно включения октаэдрической формы. Под этим углом зрения октаэдр напоминает шестиконечную звезду. Микрофотография Натана Ренфро; поле зрения 4,69 мм
Рис. 2. Рисунок огранки этого алмаза включает четыре шестиугольные грани, образующие окно включения октаэдрической формы. Под этим углом зрения октаэдр напоминает шестиконечную звезду. Микрофотография Натана Ренфро; поле зрения 4,69 мм

Часто такие симметричные облака темного или серого цвета. Они также могут содержать свидетельства наличия водорода, дефектов, связанных с никелем, или графита. При большем увеличении можно увидеть отдельные включения, образующие облако (рис. 3).

Эта деталь одной из вершин октаэдра указывает на то, что облако состоит из мелких включений. Микрофотография Салли Итон-Маганья; поле зрения 1,50 мм
Рис. 3. Эта деталь одной из вершин октаэдра указывает на то, что облако состоит из мелких включений. Часть октаэдрического облака, ближайшая к вершине на этом изображении, имеет глубину примерно 1,8 мм ниже грани шестиугольной формы. Микрофотография Салли Итон-Маганья; поле зрения 1,50 мм

Включение облака привело к степени чистоты SI1. Алмаз не проявлял флуоресценции в длинноволновом УФ-излучении и синей флуоресценции внутри алмаза при воздействии глубокого УФ-излучения в системе DiamondView. Само облачное включение не показало заметной флуоресценции по сравнению с остальной частью алмаза. ИК-спектр поглощения указывал на наличие сильных агрегатов азота и сильный пик водорода при 3107 см–1, связанный с дефектом N3VH. Спектр поглощения в видимом/ближнем инфракрасном диапазоне содержал типичные черты пика и полосу, связанную с водородом, при 835 нм. Водородные особенности, обнаруженные в спектрах поглощения, соответствуют наличию октаэдрического облачного включения.

Спектроскопически наиболее интересные результаты были получены при картировании фотолюминесценции (ФЛ) облачного включения октаэдрической формы. Это было выполнено при температуре жидкого азота с использованием возбуждения 532 и 455 нм. Используя возбуждение 532 нм, мы увидели повышенные концентрации пиков при 694 и 700,5 нм внутри облачного включения (рис. 4). Повышенные концентрации этих пиков согласуются с ранее охарактеризованными водородными облаками. Пики 694 и 700,5 нм приписываются никелю и часто наблюдаются в богатых водородом алмазах. В картировании PL 455 нм связанный никель-азот дефект на 496,7 нм, называемый центром S3, также был обнаружен внутри облака. Вне включения обнаружены более высокие концентрации дефекта NV— (основное излучение при 637 нм).

Слева: эта карта фотолюминесценции в искусственных цветах была составлена из тысяч спектров (размер каждого пикселя 15 микрон) и отображает интенсивность пика с центром на 694 нм (связанного с никелем и часто наблюдаемого в водородных облаках). Обнаружение этого пика соответствует водородному облаку. Данные были собраны с возбуждением 532 нм при температуре жидкого азота, а интенсивность пика нормализована путем отношения к алмазному пику комбинационного рассеяния. Справа: эти два спектра были получены из «красной» и «синей» частей карты PL. Алмазные рамановские области масштабируются одинаково. Облачные включения указывают на повышенные концентрации пиков, включая пики при 694 и 700,5 нм; вне включения наблюдаются повышенные концентрации NV– при 637 нм.
Рисунок 4. Слева: эта карта фотолюминесценции в искусственных цветах была составлена из тысяч спектров (размер каждого пикселя 15 микрон) и отображает интенсивность пика с центром на 694 нм (связанного с никелем и часто наблюдаемого в водородных облаках). Обнаружение этого пика соответствует водородному облаку. Данные были собраны с возбуждением 532 нм при температуре жидкого азота, а интенсивность пика нормализована путем отношения к алмазному пику комбинационного рассеяния. Справа: эти два спектра были получены из «красной» и «синей» частей карты PL. Алмазные рамановские области масштабируются одинаково. Облачные включения указывают на повышенные концентрации пиков, включая пики при 694 и 700,5 нм; вне включения наблюдаются повышенные концентрации NV– при 637 нм.

В то время как рисунок огранки резко выделяет октаэдрическое включение, напоминающее шестиконечную звезду, облако не ограничено узкой фокальной плоскостью, как это может показаться на рисунках 1 и 2. Вместо этого облако охватывает большую часть объема ограненного камня. Креативная огранка, выполненная огранщиком, дает уникальный взгляд на облачное включение и делает этот необычный бриллиант еще более запоминающимся.

Источник информационного материала и иллюстраций: https://www.gia.edu/gems-gemology/fall-2021-microworld-diamond-octahedral-inclusion