心形鑽石
鑽石恆久遠，一顆永流傳。
——戴比爾斯（1939）
A diamond is forever
——De Beers (1939)
這句廣告詞不僅讓眾多女孩子們愛上了這個美麗的小石頭，更讓這個地球上最不稀缺的碳元素構成的小石頭，成為愛情的象徵。
明星們的愛情故事也總會和鑽石聯繫在一起，angelababy和黃曉明除了舉行轟動一時的「世紀婚禮」外，baby的婚戒也是備受矚目。angelababy的婚戒主鑽石是5克拉，以及73顆明亮式切割鑽石鑲嵌。
劉嘉玲和梁朝偉於2008年舉行婚禮，雙方也都是娛樂圈的老牌男神女神了。梁朝偉送給劉嘉玲的鑽戒有足足12克拉。當年這枚鑽戒創下了華人女明星婚戒最大顆記錄，市場估價約2280萬人民幣。
圖片來自《四重奏》
而動輒上萬元的鑽石不僅僅是滿足了人們的欣賞需求，在工業上由於鑽石具有很高的硬度，在耐磨材料、切割材料上有很廣泛的用途。
另一方面，金剛石在室溫下具有最高的熱導率，是銅、銀的5倍，又是良好的絕緣體，因而是大功率雷射器件、微波器件、高集成電子器件的理想散熱材料。
採用金剛石熱沉（散熱片）的大功率半導體雷射器已經用於光通信，在雷射二極體、功率電晶體、電子封裝材料等方面都有應用。
上世紀50年代，為了滿足工業上的用途，主要發展了兩種人造金剛石的方法，第一種是高溫高壓法(HPHT),既通過模擬自然界鑽石形成的條件，在高溫高壓下形成金剛石。
以往工藝條件不佳，難免引入雜質，在形成鑽石的過程中，由於氮元素會在金剛石結構中取代碳的位置，使得金剛石呈現出深淺不一的黃色。
工業用途的金剛石只要在硬度、熱導率等物理屬性上達標即可，並不考慮色澤等指標。
工業用人造鑽石
但是在珠寶領域，鑽石的重量、純度以及顏色都是決定鑽石價值的重要指標。顏色越淺的鑽石品質越高，無色的鑽石是最高級別的極品，黃色的鑽石是品質最低的鑽石。
鑽石顏色等級比較
隨著高壓高溫合成工藝的不斷改進，現在已經可以造出超過30克拉的無色鑽石。
10.02 克拉的 HPHT 無色鑽石。圖自：Pinterest
另一種方法是利用化學氣相沉積合成法(CVD)，是在真空中使用甲烷等富含碳的氣體，讓甲烷中的碳分子不斷沉積到鑽石基底上，讓鑽石不斷長大，因為不用催化劑，合成的鑽石純度極高。
美國國家科學院院士毛河光曾用化學氣相沉積法，用一周時間培育了一顆 2 克拉的人造鑽石，他讓學生拿到 GIA（世界三大鑽石評級權威機構之一）估價，鑑定專家居然給出了 20 萬美元的估價，實際上這顆人造鑽石的成本不到 5000 美元。
人造鑽石
人造鑽石不僅品質媲美甚至超過天然鑽石，由於不需要人工開採，價格也比天然鑽石要低 20% 到 40% ，而且 1 克拉鑽石的生產周期已經縮短到了幾天，這代表大規模量產成為可能。
目前中國是全球人造鑽石產量最高的國家，2017 年中國人造金剛石產量已佔世界總產量的 90% 以上，已經連續 15 年位居第一，但是大部分都用於工業使用。
由於人造鑽石的化學成分的天然鑽石完全相同，甚至雜質更少純度更高，如果沒有特殊儀器的輔助，專業的珠寶鑑定師也無法單憑肉眼分辨出來。那麼怎樣才能確定一顆鑽石是天然形成還是人工合成的呢？
那就要從鑽石的物理特性來進行鑑別了。
在正交偏光下，天然鑽石因生長及運移過程的複雜性表現出複雜的異常雙折射特徵，如不規則帶狀、波狀、斑塊狀和格子狀等，而合成鑽石異常雙折射表現較弱，某些合成鑽石呈十字形交叉的亮帶。
所用到的設備是ZEISS Scope A1偏光顯微鏡
ZEISS Scope A1
紫外螢光(ultraciolet fluorescence)： 有些合成鑽石在長波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下顯示中等至強的黃綠色螢光，並且具分帶現象，與天然鑽石的螢光特徵不同。下圖中可以看出人造鑽石以及天然鑽石在紫外螢光特性下的區別。
白光下鑽石狀態
紫外螢光下鑽石狀態
此類方法用於寶石鑑定方面，所需要的設備是ZEISS Axio Imager 2以及附加的紫外螢光附件。
ZEISS Axio Imager 2
陰極發光儀（cathodoluminescence）：
合成鑽石：顏色：黃色-黃綠色，規則分區（主方體、八面體區不同）
天然鑽石：藍色為主，層狀生長或複雜的生長形式所需要的設備有掃描電子顯微鏡（SEM）以及陰極螢光（CL）附件。
ZEISS EVO10 掃描電子顯微鏡及陰極螢光CL附件
用SEM對鑽石的表面形貌進行觀察，觀察鑽石生長表面形成的臺階等特徵，用CL附件對鑽石產生的螢光波段進行分析，從而判斷鑽石是否為天然鑽石。
SEM觀察的鑽石表面形貌
可以看出，人造鑽石的鑑定需要專業的設備才能做出準確的判斷。
因為天然鑽石與人造鑽石的生產成本並不相同，為了避免造成不必要的損失，希望大家在購買鑽石的時候能夠了解鑽石生產方式，買到自己心儀的鑽石。
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