سفایر مصنوعی با رنگ و استار ناشی از بهسازی دیفیوژن

در سال 2015 آزمایشگاه مرکزی دبی یک گوهر بیضی شکل دامله آبی با پدیده استار را با وزن 24.58 قیراط و ابعاد 17.37 × 14.61 × 9.59 میلی متر بررسی کرد. مشتری نمونه را برای گزارش شناسایی و تعیین مبدا ارسال کرد.
به نظر می رسد که این سنگ کاملاً شفاف، رنگی یکنواخت و بی عیب است. نور فیبر نوری دو استار سفید تیز و شش پرتو با بازوهای بلند و مستقیم با طول مساوی را نشان داد. به نظر می رسید که استارها با انعکاس داخلی از قاعده گوهر بر روی سطح گنبد شناور هستند، بسیار شبیه به آنهایی که معمولاً در یاقوت های استار مصنوعی دیده می شوند (شکل 1).

آزمایش گوهرشناسی استاندارد ویژگی های زیر را مشخص کرد: ضریب شکست نقطه ای -1.76 RI پلئوکرویسم سبز روشن و بنفش مایل به آبی متمایز (موازی با کمربند مشاهده می شود). وزن مخصوص هیدرواستاتیک SG-3.98; و فلورسانس – بی اثر در برابر اشعه UV بلند و کوتاه. هیچ طیف جذب مشخصه ای با یک طیف سنجی مدل رومیزی دیده نشد. یک باند جذب ضعیف در حدود 560 نانومتر مشاهده شد. این ویژگی‌ها با سفایر مطابقت داشتند، اگرچه نمونه خط آهن را در طول موج 450 نانومتر که معمولاً در یاقوت های کبود طبیعی دیده می‌شود، نشان نداد.

مشاهده گوهر در حالت غوطه‌وری در آب با نور دیفیوز شده، رنگ‌آمیزی کم‌عمق و یک ناحیه دایره‌ای بی‌رنگ را آشکار کرد (شکل 2). این نشان می دهد که نمونه رنگ خود را مدیون فرآیند دیفیوژن یا نفوذ (diffusion) است. ظاهر ذوب شده قاعده دامله تأیید می کند که در معرض حرارت مورد نیاز برای فرآیند دیفیوژن قرار گرفته است. بررسی میکروسکوپی فقط چند اینکلوژن فینگرپرینت مانند ذوب شده کوچک در نزدیکی سطح، و اینکلوژنهای سوزن مانند جهت دار بسیار ریز محدود به یک لایه کم عمق در زیر سطح را نشان داد (شکل 3). هیچ باند رنگی منحنی یا منطقه بندی رنگی زاویه ای وجود نداشت. بزرگنمایی بیشتر نشان داد که نیدل های جهت دار تقریباً 5-25 میکرون طول دارند. بررسی بیشتر با غوطه ور شدن در متیلن یدید بین پلارایزر متقاطع، با مشاهده موازی با جهت محور نوری، خطوط متمایز پلاتو را آشکار کرد که بطور قطع نشان دهنده منشاء مصنوعی ساخته شده به روش ورنویل Verneuil است.

تجزیه و تحلیل شیمیایی EDXRF آثار Ti، Fe، و V را نشان داد. هیچ Ga، Cr، یا سایر عناصر کم مقدار شناسایی نشد. طیف‌سنجی جذب UV-Vis-NIR بدون جهت، دو باند وسیع را نشان داد، یکی حدود 330 نانومتر به دلیل یون‌های Fe3+، و دیگری با حداکثری در حدود 565 نانومتر به دلیل انتقال بار اینترولنس Fe2+-Ti4+ (شکل 4). هیچ باند تیز مرتبط با Fe3+ در حدود 375، 390 و 450 نانومتر دیده نشد.

این ترکیب از خواص و ویژگی‌ها نشان می‌دهد که سفایر مصنوعی بی‌رنگ به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود و هم رنگ و هم پدیده استار با فرآیند دیفیوژن تولید می‌شوند.

منبع:

Gia.edu : Gems & Gemology, Summer 2015, Vol. 51, No. 2