本文利用高温高压(HPHT)法分别合成出普通Ⅰb型、高氮型和高氮含氢型金刚石单晶,然后对金刚石单晶进行高温高压退火处理成功制备出ⅠaA型,ⅠaAB型类天然金刚石大单晶.详细研究了氮在不同退火温度下的聚集行为,及氢存在情况下C心氮的转化情况.研究发现高氮型金刚石中氮的聚集行为直接受退火温度的影响,随着退火温度的上升,氮的聚集态转化率升高.1850℃时氮的聚集态转化率达到100％,晶体颜色几乎为无色,红外吸收谱与天然ⅠaA型钻石基本无差别.氢的存在有利于氮原子从C心聚集到A心和B心.退火高氮含氢晶体得到可与天然金刚石相媲美的ⅠaAB型类天然金刚石.此外,我们在较低压力2.5 GPa下对Ⅰb型金刚石退火成功制备出ⅠaA型金刚石.
高温高压 温度梯度法 退火处理 Ⅰa型金刚石