گارنت اسكاندیم ایتریوم و آلومینیوم. سنگهای مصنوعی. مشخصات میله های لیزری Yb: YAG

در سالهای اخیر ، گارنت آلومینیوم ایتریوم (YAG) علاقه بی وقفه محققان در سراسر جهان را به خود جلب کرده است ، زیرا یکی از امیدوار کننده ترین مواد برای الکترونیک کوانتوم و سایر شاخه های فن آوری مدرن است. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی YAG امکان استفاده از آن به عنوان ماده اولیه صنعت جواهرات را فراهم می کند.

انار را می توان به روش های مختلفی پرورش داد. در اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی ، تولید YAG برای صنعت جواهرات براساس استفاده از روش تبلور جهت دار افقی است. به عنوان اجزای شروع سنتز YAG توسط واکنش

3Y 2 O 3 + 5Al 2 O 3 → 2Y 3 Al 5 O 12

از اکسید ایتریوم "KhCh" و سرامیک های کوراندوم استفاده می شود. همجوشی بار و تبلور در خلاuum در دستگاه "Sapphire-1m" یا SGVK صورت می گیرد. فناوری خلاuum که به ویژه برای پرورش بلورهای بی رنگ مناسب است ، دستیابی به بلورهای YAG از رنگهای صورتی ، یاسی و سبز ، رنگی با اکسیدهای اربیوم ، نئودیمیم ، کروم و وانادیوم را نیز ممکن می سازد. در همان زمان ، به دلیل تبخیر شدید مواد افزودنی رنگی ، مقدار کروموفور وارد بار می شود که دو تا سه برابر بیشتر از محتوای آن در کریستال است.

فناوری استفاده شده دارای تعدادی معایب قابل توجه است. در طی تبلور در خلاuum ، مقدار کمی اما متناسب با هوا از طریق محفظه گرم شده در طول کل فرآیند پمپ می شود. اکسیژن موجود در هوا ، بخاری تنگستن و محافظ های حرارتی مولیبدن را اکسید می کند ، که به طور قابل توجهی عمر مفید آنها را کاهش می دهد. علاوه بر این ، فیلم اکسید بازتابنده صفحات را کاهش می دهد و منجر به افزایش مصرف انرژی می شود. در نتیجه واکنشهای شیمیایی بین اکسیدهای وانادیوم و مولیبدن ، از یک طرف و ماده متبلور ، از طرف دیگر ، کریستال در حال رشد با یک پوشش فلزی پوشانده می شود. همچنین غیر منطقی است که به عنوان یک جز component شارژ ، از سرامیک های کورندوم گران قیمت (30 - 35 روبل در هر 1 کیلوگرم) استفاده کنید ، که به شدت با اکسیدهای آهن آلوده شده است ، در حالی که در صنعت جواهرات مشکل استفاده از ضایعات برش خورده بازیافت سنگ قیمتی ، قیمت که 5 روبل است. برای 1 کیلوگرم.

VNIIyuvelirprom یک فناوری تبلور مجدد برای این پسماندها ایجاد کرده است ، اما استفاده از آنها برای رشد YAG بسیار کارآمدتر است.

استفاده از زباله های قابل بازیافت به عنوان اجزای یک بار گارنت مبتنی بر این واقعیت است که زباله های کوراندوم آلومینای تک بلوری با مواد افزودنی Cr 2 O 3 و V 2 O 3 هستند. اکسیدهای کروم و وانادیوم که کریستالهای کوراندوم را رنگ می کنند ، نقش کروموفورها را در گارنت نیز بازی می کنند و از لحاظ ساختار به صورت غیر هم شکل وارد می شوند. زباله های کورندوم قابل بازیافت که با استفاده از روش ورنوئیل کشت می شوند ، با سرامیک های کوراندوم با غلظت کم ناخالصی های "مضر" مقایسه می شوند. بنابراین ، محتوای Fe 2 O 3 در سرامیک های سنگ فرش به 0.5٪ می رسد. محتوای زیاد اکسید آهن که با مولیبدن واکنش می دهد منجر به نشت ظروف در هنگام تبلور می شود. غلظت آهن در زباله های قابل برگشت از 0.05٪ فراتر نمی رود.

VNIIyuvelirprom یک فناوری برای رشد YAG در یک محیط گازی با استفاده از زباله های کوراندوم بازیافتی توسعه داده است. طبق این فناوری ، اکسید ایتریوم خشک ، زباله های قابل بازیافت و در صورت لزوم مواد افزودنی اکسیدهای کروموفوریک با نسبت استوکیومتری در یک ظرف مخصوص برای همجوشی بارگیری می شوند. در همان زمان ، برای به دست آوردن یک شمش همگن ، بار به صورت لایه ای بارگیری می شود: در پایین ظرف - زباله های کورندوم قابل بازیافت ، سپس یک لایه از پودر V 2 O 3 ، زباله های قابل بازیافت و غیره هر دو در هنگام همجوشی و تبلور ، با استفاده از پمپ خط مقدم تا 10 ~ 2 torr دستگاه تخلیه می شود. پس از آن ، مخلوط آرگون-هیدروژن (95٪ خلوص بالا Ar و 5٪ H 2 tech) به داخل دستگاه راه اندازی می شود و باعث ایجاد فشار 0.5 اتمسفر می شود. محاسبات ساده نشان می دهد که درجه بالاتر تخلیه منطقی نیست. بنابراین ، حتی هنگام تخلیه به 10 -3 Torr ، مقدار اکسیژن وارد شده با آرگون به ترتیب بزرگتر از مقدار اکسیژن باقی مانده در دستگاه خواهد بود.

بنابراین ، از لحظه راه اندازی مخلوط گاز به داخل دستگاه سرما ، فشار اضافی به طور مداوم در محفظه حفظ می شود ، یعنی مسئله "نشت" دیگر متوقف می شود.

لازم به ذکر است که روند رشد YAG با در نظر گرفتن شرایط خاص تولید موجود توسعه یافته است ، بنابراین انتقال از فناوری "خلاuum" به فناوری "گاز" مرتبط با استفاده از هیدروژن می تواند تحت شرایط مشابه (طبقه آتش سوزی اتاق) با رعایت کلیه شرایط فنی امنیتی.

فناوری ایجاد شده مزایای آشکاری را نسبت به فناوری موجود فراهم می کند:

1. زمان آماده سازی دستگاه دو تا سه ساعت کاهش می یابد.

2. عمر مفید عنصر گرمایشی و محافظ های حرارتی - کمیاب ترین قسمت های محفظه تبلور - چهار تا پنج برابر افزایش می یابد.

3. نبود فیلم اکسیدها روی محافظ های حرارتی بازتاب آنها را افزایش می دهد. این اجازه می دهد تا فرآیند تبلور در ولتاژ پایین تر از بخاری انجام شود.

4- یک مزیت قابل توجه در فناوری مبتنی بر استفاده از پسماندهای بازیافتی کروندوم ، توانایی بدست آوردن بلورهایی با رنگهای مختلف از جمله سبز زمردی است و درصد عملکرد مواد اولیه مناسب بسیار بیشتر از رشد در خلا است.

علاوه بر بلورهای سبز زمردی ، فناوری پیشرفته امکان بدست آوردن YAG و سایر رنگهای طیف زرد-سبز را که مورد توجه صنعت جواهرات است ، فراهم می کند. جدول 1. ترکیبات مربوطه را نشان می دهد.

میز 1

ترکیب مطلوب بار و رنگ بلورهای YAG رشد یافته

شماره ص ص	ترکیب شارژ				رنگ
	Y 2 O 3 ، درصد وزنی	Al 2 O 3 (نوع زباله) ، درصد وزنی	افزودنی تشکیل دهنده رنگ
			ماده	وزن.٪
1	57,1	سنگ فرش با V 2 O 3 و Cr 2 O 3 42,9	-	-	زرد مایل به سبز کم رنگ ، نزدیک به کریسولیت
2	57,1	سنگ فرش با Cr 2 O 3 42,9	-	-	زرد ، نزدیک به سیترین
3	57,1	سنگ فرش با V 2 O 3 و Cr 2 O 3 42,9	V 2 O 5	0,40	سبز نزدیک به زمرد
4	57,1	همچنین	V 2 O 3	0,30	همچنین
5	57,1	سنگ فرش با Cr 2 O 3 42,9	V 2 O 5	0,40	همچنین
6	57,1	همچنین	Cr 2 O 3	0,30	سبز تیره

همانطور که از جدول داده به شرح زیر است. 1 ، کریستالهای YAG از کریزولیت و سیترین بدون افزودن اکسید - کروموفورها و به دلیل مواد رنگی موجود در زباله های کورندوم بازیافت شده (Cr 2 O 3 - 0.3-0.7 wt.٪ و V 2 O 3 - 0) بدست می آیند. ، 2-0 ، 3 درصد وزنی).

در جدول مشخص شده است 1 ، محتوای مواد افزودنی تشکیل دهنده رنگ به عنوان درصدی از مقدار کل اکسید ایتریوم و ضایعات قابل بازیافت محاسبه می شود. این مواد افزودنی فوق رطوبت سنجی هستند ، یعنی با V 2 O 3 اضافی جبران نمی شوند. چنین ترکیبی از شارژ نه تنها به دست آوردن رنگ مورد نظر ، بلکه همچنین برای بهبود کیفیت کریستال (ترک خوردگی کاهش می یابد) اجازه می دهد.

مطابق جدول 1 نشان می دهد که برای بدست آوردن کریستال های زمرد رنگ می توان هر دو V 2 O 3 و Al 2 O 3 را به شارژ اضافه کرد. این به دلیل این واقعیت است که وانادیوم پنج ظرفیتی در حضور هیدروژن به راحتی به حالت سه ظرفیتی کاهش می یابد. با معرفی Cr 2 O 3
(کریستال شماره 6) فلورسانس قرمز در نور لامپ رشته ای مشاهده می شود ، که منجر به تفاوت آشکاری بین این بلورها و زمرد می شود.

نزدیک بودن کریستالهای باقیمانده رنگ به کریسولیت ، سیترین و زمرد نه تنها با روش ارزیابی متخصص بلکه با محاسبات عینی خصوصیات رنگی مواد مورد مقایسه تأیید می شود. مختصات رنگ بر اساس روش استاندارد بر اساس داده های موجود در طیف انتقال YAG و مواد معدنی طبیعی محاسبه شد.

مقایسه طیف های گارنت سبز "زمرد" و زمرد طبیعی (منحنی های 1 و 4 در شکل 1) ، به طور کلی ، شباهت آنها را در طیف قابل توجهی از طول موج ها گواهی می دهد. ویژگی های رنگی کریسولیت و YAG از رنگ کریسولیت نیز کاملاً مشابه هستند (منحنی های 2 ، 5).

مختصات محاسبه شده در مثلث رنگ (شکل 2) رنگ و خلوص رنگ را تعیین می کند. همانطور که از داده های شکل 2 مشاهده می شود ، مختصات گارنت زمرد رنگ (نقطه 1) و زمرد طبیعی (نقطه 4) کاملاً نزدیک هستند و شباهت رنگی بیشتر از زمردهای طبیعی و مصنوعی است (نکته 8) شباهت قابل توجهی در مقایسه مختصات رنگ گارنت رنگ کریزولیت (نقطه 2) و کریزولیت طبیعی (نقطه 5) وجود دارد. همین مورد را می توان در مورد سیترین طبیعی (نقطه 6) و گارنت "سیترین" (نقطه 3) گفت که رنگ آنها نسبت به رنگهای سیترین طبیعی و مصنوعی (نقطه 7) به یکدیگر نزدیکتر است.

جدول 1 مقدار کروموفورهای اضافه شده به شارژ را نشان می دهد. به طور طبیعی ، غلظت کروموفورها در طول تبلور تغییر می کند. بنابراین ، تعیین محتوای Cr و V در یک کریستال جالب بود ، که رنگ آن نیازهای مواد اولیه جواهرات را برآورده می کند. برای این منظور ، تجزیه و تحلیل انتشار طیفی برای Cr و V از کریستال شماره 3 انجام شد ، که تخمین توزیع کروموفورها را در طول بلور منفرد امکان پذیر می کند. خطا در تعیین برای Cr و V به ترتیب 9 و 11٪ بود (شکل 3). غلظت وانادیم در شارژ بیش از 0.5 ((0.1 in در زباله های کوراندوم قابل بازیافت نیست) داده ها در دمای 300 K بدست آمد. با در نظر گرفتن ساده لیزر ، می توان از یک طرح کاری چهار سطح استفاده کرد ؛ اصلی "سطح" اصطلاح 4/9/2 است ، پایین ترین سطح "سطح" - اصطلاح بالا "سطح" - اصطلاح "سطح" تحریک - اصطلاحات و توجه داشته باشید که انتقال در تقریب دو قطبی ممنوع است (از نظر نوری ممنوع) ، در طی چنین انتقالاتی تعداد کوانتومی مداری یون نئودیمیم 3 تغییر می کند ؛ بنابراین ، حالات مربوط به-term ها قابل تبدیل هستند.

گارنت آلومینیوم مصنوعی ایتریوم (YAG)

ترکیبات بلوری کل f-ly R 3 III M 2 III (X III O 4) 3 ، جایی که R ni -Y یا REE دیگر ، M III ، X III -Fe ، Al ، Ga ، از نظر ساختار شبیه به طبیعت است. گارنت R II 3 M III 2 (SiO 4) 3 (شبکه کریستال مکعبی ، فضاها ، گروه Ia3d). ساختار گارنت های مصنوعی اسکلتی است که از X4 4 tetrahedra و MO 6 octahedra ساخته شده است و در حفره هایی که چند وجهی RO 8 واقع شده است. گارنت های مصنوعی از سختی و مقاومت بالایی برخوردار هستند (جدول را ببینید). مقاوم در برابر مواد شیمیایی ، منفرد نیست. در آب. برای گارنتهای مصنوعی ایزومورفیسم اتمهای R ، M و X مشخص است ، در نتیجه تعداد زیادی وجود دارد. انواع این ترکیبات. در زیر جزایر مقدس Naib است. گارنت های مصنوعی مهم.

گارنت آهن ایتریوم Y 3 Fe 2 (FeO 4) 3 - بلورهای قرمز قهوه ای ؛ 10 14 اهم * سانتی متر نقطه کوری 556 K از نظر نوری در محدوده 1.1-1.5 میکرون شفاف است. با همجوشی اکسیدهای Y و Fe تشکیل می شود. بلورهای منفرد از محلول Y 2 O 3 (10.0٪ وزن) و Fe 2 O 3 (20.4٪) در مخلوط مذاب PbO (36.8٪) ، PbF 2 (27.1٪) و B 2 О 3 (5.5٪) رشد می کنند. ) با کاهش دما از 1300 تا 930 درجه سانتیگراد با سرعت 0.3-0.5 درجه در ساعت ؛ همچنین از روش ورنویل استفاده کنید. مواد دستگاه های ذخیره مغناطیسی ، هسته های مغناطیسی موجود در تجهیزات مایکروویو و تلویزیون.

گارنت ایتریوم-آلومینیوم - YAG- Y 3 Al 2 (A1O 4) 3 بدون رنگ بلورها از نظر نوری در محدوده 0.24-6.00 میکرون. تعامل نیست با to-tami. بالاتر از 500 درجه گرم سل. در مخلوط مذاب PbO-PbF 2 -B 2 O 3. با همجوشی اکسیدهای Y و A1 بالاتر از 1500 درجه سانتیگراد تشکیل شده است. روش های معمول رشد تک بلورها: بیرون کشیدن از استوکیومتری ذوب شده. مخلوط اکسیدها در دمای 2000 درجه سانتیگراد با سرعت 0.5-1 میلی متر در ساعت با استفاده از یک بذر جهت دار (قطر بلور تا 60 میلی متر ، طول تا 300 میلی متر) ؛ تبلور افقی از مذاب در یک قایق مولیبدن با سرعت حداکثر 8 میلی متر در ساعت. تبلور به صورت عمودی هدایت می شود. گارنت ایتریوم-آلومینیوم ، که حاوی ناخالصی های هم شکل نیست ، - یک سنگ قیمتی (تقلید از الماس) ، دوپ شده Nd - مواد لیزر با طول موج تابش تولید شده 1.064 و 1.320 میکرون ؛ برای تولید تابش با طول موج های 1645 و 2060 نانومتر ، این گارنت با Er ، Yb ، Ho ، Tm دوپ می شود (بصورت غیرهم شکلی Y و A1 را در شبکه بلوری جایگزین می کند). فیزیکدانان از یکاترینبورگ با تبخیر لیزر ، نانو پودر را از گارنت ایتریوم-آلومینیوم بدست آوردند

بر اساس این نانوپودر YAG با اندازه ذرات به اندازه 10 نانومتر ، سرامیک نوری با انتقال نور مادون قرمز زیاد ساخته می شود.

املاک انارها

* با Nd III و Сr Ш دوپینگ شده است

گارنت گادولینیوم گالیوم Gd 3 Ga 2 (GaO 4) 3 - "Г Г Г" - بی رنگ بلورها تعامل ضعیف با تامی قوی. از اکسیدهای Gd و Ga بالای 1400 درجه سانتیگراد تشکیل شده است. تک بلورها با روش Czochralski در بوته های ایریدیوم با سرعت رسم 3-6 میلی متر در ساعت رشد می کنند. قطر بلورهای بدون عمل تا 100 میلی متر ، طول تا 300 میلی متر. مواد بسترها برای رشد فیلمهای اپتاکسیال گارنت های آهن (به Ferrites مراجعه کنید) که در دستگاه های ذخیره مغناطیسی استفاده می شود ؛ با Nd III و غیره - مواد لیزر REE. سنگ تزئینی جواهرات

گارنت گادولینیوم-اسکاندیم-گالیوم - "Г С Г Г" - Gd 3 Sc 2 (GaO 4) 3 ، با Nd III (3.5 * 10 20 اتم در 1 سانتی متر 3) و Cr III (2 * 10 20 اتم) ، - بلورهای سبز زمرد دوپ شده است. با ترکیب اکسیدهای Gd ، Sc و Ga بدست می آید. بلورهای منفرد با استفاده از روش Czochralski از مخلوط مذاب اکسیدهای Gd ، Sc و Ga بالای 1500 درجه سانتیگراد با سرعت رسم 2-4 میلی متر در ساعت در جو N 2 (98٪) و O 2 (2٪) رشد می کنند. ) امیدوار کننده مواد لیزر.

jQuery (سند). آماده (تابع () (jQuery (". js-message-slider"). لغزنده ((headerEl: "p.js-message" "، contentEl:" div.b-حاوی "، حالت:" multiple "، partsEl:" div.js-message-block "، openClass:" minus "، closeClass:" plus "))؛)) بلورهای لیزر بر اساس گارنت ایتریوم-آلومینیوم با یونهای اربیوم دوپ شده (YAG: Er)

تامین کننده: LLC "مرکز مهندسی فناوری های جدید" کلمات کلیدی: تک بلورها ، بلورهای لیزر

برای بیش از 10 سال ، مرکز مهندسی فناوریهای جدید LLC با موفقیت در حال رشد بلورهای منفرد بر پایه گارنت ایتریوم-آلومینیوم دوپ شده با یونهای اربیوم (YAG: Er) و تولید عناصر فعال بر پایه این کریستال است.

در حال حاضر ، YAG: Er گسترده ترین کریستال است که بر اساس آن امکان انجام لیزر در منطقه طیفی سه میکرونی در لیزرهای حالت جامد وجود دارد.

YAG: لیزرهای کریستال Er به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شوند. اول از همه ، این به این دلیل است که ضریب جذب نور در آب در طول موج 2.94 میکرومتر به مقادیر بسیار بالایی می رسد (k \u003d 1.2x10 ، sup\u003e 4 cm-1).

ITsNT کریستالهای YAG: Er از هندسه های مختلف (از 3 میلی متر تا 8 میلی متر قطر و تا 120 میلی متر طول) را ارائه می دهد.

انار YTTRIUM-ALUMINUM (YAG) (TR) 3 2 3. در اوایل دهه 60 میلادی بدست آمده است ، از سال 1969 به عنوان سنگ قیمتی مورد استفاده قرار گرفته است. مترادف (ویرایش تجاری): Gelliner ، garnetite ، daimonik ، daimoner ، tsirolite و ... ناخالصی های احتمالی رنگ آمیزی: Tb، Dy، Ho، Er، Tu، Yb، Lu، Cr. مکعب S. ساختار مشابه گارنت طبیعی (جزیره) است. شفاف بی رنگ ، سبز ، زرد ، یاسی ، صورتی و ... در اشعه ماورا UV بنفش بی رنگ ، سفید ، صورتی ، یاسی ، زرد بی اثر است. Bl. شیشه. ایزوتروپیک ، n \u003d 1.832-1.873. پراکندگی 0.028. تلویزیون. 8.5 Pl 4.57-5.69 گرم در سانتی متر مکعب روش های تولید: ذوب ناحیه ای ، Czochralski و غیره به طور گسترده در جواهرات استفاده می شود. با خواص نوری تشخیص دهید. انواع حاوی کروم - قرمز در زیر فیلتر چلسی. بی رنگ از یک الماس تقلید می کند ، از لحاظ اجزا متفاوت است ، از نوع جامد کمتر ، بالاتر است. هیچ آنالوگ طبیعی وجود ندارد.

زیرکونیا مکعبی از نظر الماس از نظر افزایش چگالی (6 گرم در سانتی متر مکعب ، بسته به نوع و غلظت ناخالصی ها) ، سختی کمتر (8.5 در مقیاس Mohs به جای 10 برای الماس) و عدم وجود دو ریزگرد.

زیرکونیاهای مکعبی وجهی بی رنگ از نظر زیبایی ، درخشندگی و بازی رنگ تقریباً از یک الماس واقعی قابل تشخیص نیستند. این به دلیل ضریب شکست بالا (14/2 - 18/2) و همچنین پراکندگی نور زیاد - 06/0 است. زیرکونیا مکعبی بسیار محبوب و محبوب است. و کاملا ارزان است. اگر فقط به یک دکوراسیون احتیاج دارید - در انتخاب زیرکونیا مکعبی احساس راحتی کنید!

جواهرات زیرکونیا مکعبی در بسیاری از جواهرفروشی ها به فروش می رسد. اغلب این حلقه ها و گوشواره ها هستند.

YAG (گارنت ایتریوم-آلومینیوم) از نظر ضریب شکست پایین (1.832) ، پراکندگی کم (0.028) ، چگالی بالاتر (4.65 گرم در سانتی متر 3 ، مقدار ممکن است بسته به اجزای ناخالصی متفاوت باشد) و سختی کمتر (8.5 در مقیاس Mohs ، 1550 کیلوگرم در میلی متر) از الماس متفاوت است. 2 با توجه به ویکرز و 1100 کیلوگرم در سانتی متر 2 با توجه به داده های اسکلرومتری برای صفحه (100).

لیزرهای نئودیمیم محبوب ترین لیزرهای حالت جامد هستند. در این لیزرها ، محیط فعال معمولاً یک کریستال Y3AI5O12 [به اختصار YAG (گارنت آلومینیوم ایتریوم)] است که در آن برخی از یون های Y3 + با یون های Nd3 جایگزین می شوند.

GGG (گارنتین گادولینیوم-گالیوم) - ضریب شکست پایین (0.4) ، پراکندگی به شدت بالاتر (تقریباً یک ترتیب قدر).

فناوری پیشرفته صنعتی برای رشد یک کریستال GGG امکان رشد تک بلورهای بزرگ و تولید عناصر فعال لیزر از آنها را با قطر 100 میلی متر و طول 200 میلی متر با کیفیت نوری خوب امکان پذیر می کند.

برخلاف کریستال YAG ، گریتینگ GGG امکان ایجاد غلظت بالای یونهای نئودیمیم ناخالصی را فراهم می کند و به همین دلیل ، کارایی لیزر لیزر تحت پمپاژ لامپ را به 5٪ افزایش می دهد ، که تقریباً دو برابر بیشتر از لیزر YAG. علاوه بر این ، مشبک GGG امکان فعال کردن کریستال با یون های حساس کننده Cr3 + یا Ce3 + را فراهم می کند ، که تابش لامپ های پمپ را به شدت جذب می کند و تحریک را به یون های Nd3 + منتقل می کند ، و باعث افزایش کارایی لیزر می شود. و مقاومت در برابر اشعه و UV آن.

روتیل مصنوعی

روتیل مصنوعی با پراکندگی قوی ، ضریب شکست بالا ، چگالی بالا ، سختی کم متمایز می شود.

ضریب شکست یک اشعه معمولی (در نور سدیم) 2.62 ، یک فوق العاده - 2.90 ، پراکندگی در فاصله B - G 28/0 است. این مقادیر زیاد غیرمعمول باعث ایجاد نور در سنگ می شود ، بازی برتر الماس طبیعیبنابراین ، روتیل مصنوعی وجهی یک سنگ شگفت آور زیبا است. اما سختی آن فقط 6.5 است ، این یک اشکال است ، یک اشکال دیگر این است که این سنگها همیشه رنگ مایل به زرد دارند (و تقاضای انواع رنگی که پراکندگی شدید در آنها به خوبی دیده نمی شود ، اندک است).

یک سنگ مصنوعی همیشه خودش را نشان می دهد: شامل اجزا contains به شکل حباب گاز است.

شیلیت مصنوعی

شیلیت مصنوعی - ضریب شکست پایین و پراکندگی ، سختی کم ، تراکم بیشتر.

شیلیت طبیعی با کیفیت سنگهای قیمتی بسیار نادر است به طوری که سنگهای وجهی این ماده معدنی (تنگستات کلسیم) به جای مواد جدی برای استفاده در جواهرات ، نادر جمع کننده ها محسوب می شوند.

از طرف دیگر ، شیلیت مصنوعی ، به دست آمده از روش Czochralski ، در مقادیر زیادی به صورت توده های بزرگ شفاف تولید می شود و اغلب به عنوان ماده طبیعی در بازار عرضه می شود و قیمت بالایی را می طلبد.

نشانه سنگ سنتز شده می تواند وجود خطوط منحنی ، بسیار شبیه به خطوط مشاهده شده در مصنوعات ورنویل و همچنین ابرهایی از حباب های بسیار کوچک باشد.

لیتیوم نیوبات

لیتیوم نیوبات در تجزیه دوگانه بالا ، افزایش وزن مخصوص و سختی کم ، کمبود لومینسانس در اشعه UV متفاوت است.

لیتیوم نیوبات (LiNbO 3) ترکیبی از نیوبیوم ، لیتیوم و اکسیژن است. جامد بی رنگ با ساختار رومبوهدری. نقطه ذوب 1257 درجه سانتیگراد ، تراکم 4.65 گرم در سانتی متر مربع.

بلورهای لیتیوم نیوبات از نظر نوری در محدوده طول موج 0.4-5.0 میکرومتر شفاف هستند. ضریب شکست یک اشعه معمولی 2.29 ، یک نمونه خارق العاده - 2.20 (برای طول موج 0.63 میکرون) است.

بلورهای لیتیوم نئوبات دوپ شده آهن برای ایجاد سیستم های هولوگرافی برای کنترل پرتوی لیزر به عنوان الیاف فیلم نویدبخش هستند. راهنماهای موج بر اساس آن برای دستگاه های سوئیچینگ الکترواپتیکی و آکوستیک نوری و غیره استفاده می شود.

فابولیت

فابولیت از نظر سختی با الماس (6.5 در مقیاس Mohs) ، تراکم 5.13 گرم در سانتی متر 3 (به طور قابل توجهی بالاتر از الماس) متفاوت است. مترادف: دیاژم ، اولدلان.

از نظر شاخص های شکست ، پراکندگی (0.190) ، ایزوتروپی و رنگ تقریباً کاملاً قابل تشخیص نیست.

فابولیت - یک آنالوگ مصنوعی از ماده معدنی تاوسونیت ، تیتانات استرانسیم. رنگ اولیه مشکی است ، برای شفاف سازی و شفافیت ، به دلیل ناخالصی های وانادیوم ، کروم ، آهن و غیره ، فابولیت از آنیل می شود و ماده ای از رنگ گرم از زرد تا قرمز تیره یا قهوه ای به دست می آید. مواد افزودنی نیوبیم و تانتالیم رنگی به مواد می دهد.

این یک ماده برش بسیار موثر است.

درخشش شیشه.

دوتایی ها

علاوه بر تمام تقلیدها و جعل ها ، دوقلوهای الماس نیز شناخته شده است: در این حالت ، قسمت فوقانی سنگ از الماس ساخته شده و قسمت پایین آن از یاقوت کبود مصنوعی بی رنگ ، بلور سنگ یا شیشه ساخته شده است. گاهی اوقات دوقلوهای الماس از اسپینل مصنوعی (قسمت فوقانی) و فابولیت (قسمت پایین) ساخته می شوند.

انواع مختلفی از سنگ های سنتز شده وجود دارد که در طبیعت وجود ندارد. این کریستالها هنگام تحقیق در زمینه فیزیک حالت جامد ، به طور تصادفی رشد کردند. پس از برش ، برخی از این بلورها شروع به استفاده در جواهرات کردند.

تیتانات استرانسیم

یکی از اینها تیتانات استرانسیم مصنوعی است که در مشعل ورنویل پرورش داده شده است. تیتانات استرانسیم دارای ترکیب شیمیایی SrTiO3 است. تیتانات استرانسیم و کانی پروسکیت (CaTiO3) از نظر ساختار مکعبی و شکل بلوری بسیار شبیه به هم هستند. تیتانات استرانسیم ایزوتروپیک ، تقریباً بی رنگ است ، دارای ضریب شکست در نور سدیم 2.410 ، پراکندگی 0.19 در محدوده B تا G ، وزن مخصوص 5.1 و سختی 6 است. تیتانات استرانسیم نام های دیگری مانند oldilian ، fabulite ، Dihem. تیتانات استرانسیوم با برش درخشان بسیار شبیه الماس است ، اگرچه حتی به دلیل سختی یا وزن مخصوص الماس به راحتی قابل تشخیص است ، 3.52 است ، علاوه بر این ، در نور ماوراlet بنفش فلورس نمی کند. با توجه به اینکه تیتانات استرانسیم از الماس به راحتی متمایز می شود ، از آن در جواهرات استفاده نمی شد.

لیتیوم نیوبات

ماده دیگری که در طبیعت یافت نمی شود اما می توان آن را به صورت مصنوعی پرورش داد ، لیتیوم نیوبات است. سدیم نیوبات با نام Linobate وارد بازار جواهرات آمریکا شد. لیتیوم نیوبات بیشتر بدون رنگ رشد می کند ، اما اگر مواد افزودنی خاصی اضافه کنید ، می تواند از قرمز تا بنفش رنگ بگیرد. لیتیوم نیوبات دارای ترکیب شیمیایی LiNbO3 است. از نظر خواص شیمیایی بسیار نزدیک به خواص تیتانات استرانسیم است. اما برخلاف تیتانات استرانسیم ، این ماده که به طور مصنوعی رشد کرده است ایزوتروپیک نیست ، بلکه به صورت دیگری تک محوره یا مثلثی است. لیتیوم نیوبات دارای ضریب شکست یک پرتوی معمولی در نور سدیم 30/2 ، ضریب شکست یک اشعه فوق العاده معمولی 21/2 است. لیتیوم نیوبات دارای سختی 5.5 ، وزن مخصوص 4.64 ، پراکندگی 0.120 در محدوده B تا G است که 3 برابر بیشتر از پراکندگی الماس است.

فیزیکدانان چندین ماده را ساخته اند که از نظر ساختار بسیار شبیه به گارنت ها هستند. چنین مواد معدنی در طبیعت اتفاق نمی افتد. این مواد شبه گارنت فرمول شیمیایی X3AL3O12 دارند. این مواد در مشعل Verneuil یا به روش Czochralski ایجاد می شوند ، كه در آن یك ماده معدنی طبیعی معلق در بالای مذاب به عنوان بذر پایین می آید تا زمانی كه به سطح مذاب برسد و سپس آن را بلند كرده و در همان زمان می چرخد. به همین دلیل ، کریستال بزرگ ، استوانه ای است. به این روند کشش مذاب نیز گفته می شود. مشهورترین این مواد گارنت آلومینیوم ایتریوم و دایمونر هستند. معمولاً گارنت آلومینیوم ایتریوم و Daimoner بدون رنگ ساخته می شوند ، اما می توانید با افزودن یک افزودنی مخصوص برای این رنگ ، رنگ دیگری به آنها بدهید. به عنوان مثال ، اگر کروم اضافه کنید ، آن ماده رنگ سبز پیدا می کند و مانند دمانتوئید به نظر می رسد. می توان یک ماده مصنوعی را از طریق وزن مخصوص از دمانتوئید تشخیص داد ، زیرا وزن مخصوص آن ماده 4.6 است و ماده دمانتوئید بسیار کمتر است.