如何从拉曼光谱看培育钻石品质

一、什么是拉曼光谱

拉曼光谱（Raman Spectra），是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。

二、为何选用拉曼光谱

拉曼光谱具有特异性好，每种分子都有其独特的拉曼光谱，加之数据准确，重复性好，又具有无破坏性，无须制样，检测速度快，是一种非常有效的鉴定宝玉石的方法。钻石的拉曼光谱极具特征，是任何物理性质相当近似的仿冒品所假冒不了的，鉴定起来非常准确。

三、如何看懂拉曼光谱

拉曼频移（Raman shift）：拉曼光谱的横坐标称作拉曼频移。

半峰全宽（Full width at half maxima）：简称FWHM，又称为半高宽，半峰宽，指色谱峰高一半处的峰宽度，即通过峰高的中点作平行于峰底的直线，此直线与峰两侧相交两点之间的距离。

特征峰（Characteristic Peak）：作为某些物质在该条件下所特有的，可以以此而进行分类，或者确定具体物质的峰值。

四、拉曼光谱可以测试什么

拉曼光谱可测试物质组成，张力和应力，晶体对称性和取向，晶体质量，物质总量，物质官能团的信息等。

拉曼光谱的检测内容

样品要求：一般来说，样品都不需要做预处理。

五、拉曼光谱在培育钻石鉴定中的应用

众所周知，天然钻石的拉曼光谱在1332 cm- 1处拥有明显波峰。随着晶体质量降低，缺陷密度增加，以及金刚石晶体尺寸的减小，金刚石波峰的半峰宽值会增加。对于自然的高质量单晶金刚石，半峰宽的范围通常是1.7-2.0 cm- 1。目前，人工合成技术中，由于温度控制比自然环境理想，晶格的应力较小，相应的声子寿命较长，对应线宽就窄。

以下为我司6个金刚石样品的拉曼光谱，峰值在1332.5 cm- 1处，半峰宽（FWHM)值约为1.68 cm- 1。

可以看出，晶体重复率很高。值得指出的是，高品质的单晶金刚石在半高宽线上1332.5 cm- 1处于波段1.70-1.80 cm- 1。 如果晶体中杂质或缺陷的密度较高，半峰宽可能加宽。半峰宽位置偏移取决于晶格应力和体积变形。

河南依科超硬材料有限公司送检的这6种合成钻石实验室培育钻石样品特征都是完美高质晶体，质量良好，本身杂质水平低。未来，在高温、高效、超大功率毫米波电子器件，电力电子器件，生物传感器，光电探测与成像，粒子探测与成像，航空航天等方面都有着极其重要的应用前景。

海外钻石公司近年来一直致力于超大尺寸金刚石单晶工业化应用的探索，联合国外先进生产企业和国内科研机构进行共同研究，并且有望在光学、电子、量子物理等行业的应用取得突破性进展。