Синтетические алмазы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Несколько синтетических алмазов (HPHT).

Синтетические алмазы или искусственные алмазы (также известные как алмазы, созданные в лаборатории или лабораторно выращенные алмазы) — это алмазы, получаемые в результате искусственного процесса, в отличие от натуральных алмазов, создаваемых в результате геологических процессов.

Около 97 % алмазов (по весу), используемых в промышленности — синтетические.[1]

Терминология[править | править код]

Синтетические алмазы также широко известны под именами HPHT-алмазы или CVD-алмазы, названные так в честь двух популярных методов производства синтетических алмазов. HPHT расшифровывается как ''высокие давление и температура (high-pressure high-temperature), а CVD — химическое осаждение из пара (chemical vapor deposition, CVD-процесс)[2].

Термин синтетические считается достаточно неудачным. Федеральная торговая комиссия США предложила альтернативные термины: выращенные в лаборатории, созданные в лаборатории, и созданные [название_производителя]. По их словам, эти термины «будут точнее выражать происхождение камня», так как термин синтетические обычно ассоциируется у потребителей с продуктами, имитирующими оригинал, тогда как произведенные искусственно алмазы являются аутентичными (то есть чистым углеродом, кристаллизованным в трехмерной изотропической форме).[3]

История[править | править код]

Множество заявлений о синтезе алмазов было задокументировано между 1879 и 1928 годами; большинство этих заявлений было тщательно проанализировано, но ни одно из них так и не подтвердилось. В 1939 году советский учёный Овсей Лейпунский вычислил необходимые для успешного исхода опытов величины давления: минимум 60 000 атмосфер[4]. В 1972 году ему был выдан диплом на открытие закономерности образования алмазов с приоритетом, датированным августом 1939 года[5]. В 1940-х в США, Швеции и СССР начались систематические исследования по выращиванию алмазов с помощью методов CVD и HPHT. Эти два метода и по сей день доминируют в производстве синтетических алмазов.

Впервые воспроизводимый синтез был выполнен в 1953 году: шведский учёный Балтазар Платен сконструировал установку, в которой кубический образец сжимался шестью поршнями с разных сторон. 15 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы.[6]

Новый метод, известный как синтез с подрывом, стал использоваться в конце 1990-х. В основе данного метода лежит образование нанометровых песчинок алмаза при подрыве взрывчатки, содержащей углерод. Ещё один метод базируется на обработке графита высокомощным ультразвуком — он был продемонстрирован в лабораторных условиях, но пока не снискал коммерческого успеха.

Технологии производства[править | править код]

Для производства искусственных алмазов используется несколько технологий. Исторически первый, и основной на сегодня благодаря относительно невысокой стоимости — использование высокого давления и высокой температуры (high pressure high temperature — HPHT). Оборудование для этого метода — многотонные прессы, которые могут развивать давление до 5 ГПа при 1500 °C. Второй метод — химическое осаждение из газовой фазы (chemical vapor deposition — CVD) — когда над подложкой создается плазма из атомов углерода, из которой атомы постепенно конденсируются на поверхность образуя алмаз. Третий метод использует формирование наноразмерных алмазов при помощи ударной волны от взрывчатки.[7][8][9]

Высокое давление, высокая температура[править | править код]

Схематичный рисунок пресса для получения алмазов.
Схематичный рисунок пресса

В HPHT методе используются три вида компоновки прессов — ленточный пресс, кубический пресс и пресс с разрезной сферой. Затравки алмазов помещаются на дно капсулы, помещаемой в пресс. В прессе под давлением капсулу нагревают до температуры выше 1400 °C и металл-растворитель плавится. Расплавленный металл растворяет углерод, также заложенный в капсулу и позволяет перемещаться атомам углерода к затравкам, благодаря чему затравки растут, формируя большие алмазы.[10]

В оригинальном изобретении GE, сделанном Трейси Холлом (Tracy Hall), использовался ленточный пресс, где верхняя и нижняя наковальни сдавливали цилиндрическую ячейку. Давление внутри ячейки в радиальном направлении поддерживалось за счет пояса из предварительно напряженных стальных лент, опоясывающих цилиндрическую капсулу. Наковальни также служили электродами, пропускающими ток через сжимаемую капсулу. Некоторые варианты этого пресса используют гидравлическое давление вместо стальных лент для поддержания давления в радиальном направлении.[10] Ленточные прессы все ещё используются, но имеют значительно большие габариты, нежели оригинальная конструкция.[11]

Второй тип прессов — кубические. Они используют шесть наковален для сжатия рабочего объёма, имеющего форму куба.[12] Первым вариантом пресса с несколькими наковальнями был пресс — тетраэдр, сжимающий рабочий объём при помощи четырёх наковален.[13] Кубические прессы появились очень быстро, как результат попыток увеличить рабочий объём по сравнению с ленточными прессами. Кубические прессы, как правило, имеют меньшие габариты по сравнению с ленточными, и быстрее выходят на рабочие режимы по давлению и температуре, необходимые для получения синтетических алмазов. Тем не менее кубические прессы не так просто увеличить для увеличения рабочего объёма. Увеличение рабочего объёма повлечет увеличение размера наковален, которое повлечет увеличение силы, прикладываемой к наковальне для получения прежнего давления. Возможным решением может быть уменьшение отношения наружной и внутренней площади наковальни за счет использования рабочего объёма иной формы, например, додекаэдра. Но такие прессы будут сложнее и дороже в производстве.[12]

A schematic drawing of a vertical cross-section through a BARS press: the synthesis capsule is surrounded by four tungsten carbide inner anvils. Those inner anvils are compressed by four outer steel anvils. The outer anvils are held a disk barrel and are immersed in oil. A rubber diaphragm is placed between the disk barrel and the outer anvils to prevent oil from leaking
Схема системы BARS

Третий, наиболее совершенный тип прессов для выращивания алмазов — БАРС (БАРС = Беспрессовая Аппаратура высокого давления «Разрезная Сфера»). Разработан в 1989—1991 учеными из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева сибирского отделения РАН. Прессы этой конструкции наиболее компактные, эффективные, экономичные из всех установок для выращивания алмазов. В центр устройства помещается керамическая цилиндрическая капсула объёмом около 2 см3, в которой производится выращивание. Капсула окружается передающей давление керамикой на базе пирофиллита, которая сжимается пуасонами первой ступени из твёрдого материала, например, карбида вольфрама или сплава ВК10.[14] Восьмигранная сборка пуасонов первой ступени сжимается при помощи восьми стальных пуасонов второй ступени. После сборки конструкция заключается между двух полусфер диаметром около метра, фиксируемых вместе полумуфтами. Зазор между полусферами и стальными пуасонами заполняется гидравлическим маслом под давлением, передавая усилие через пуасоны к капсуле. Капсула нагревается при помощи встроенного коаксиального графитового нагревателя, а температура контролируется при помощи термопары.[15]

Химическое осаждение из газовой фазы[править | править код]

Алмазный монокристаллический диск, полученный по технологии химического осаждения из газовой фазы. Диаметр диска — около 9 см, толщина — около 1,5 мм, вес — 155 карат.

Химическое осаждение из газовой фазы — это метод получения алмазов, в котором алмаз растет за счет осаждения углерода на затравку из водород-углеродной газовой смеси. Данный способ активно прорабатывался научными группами в мире с 1980-х. В то время как HPHT процесс используется в промышленности для серийного производства алмазов, простота и гибкость CVD-технологии обусловили популярность этого метода в лабораториях. При выращивании алмазов по технологии осаждения из газовой фазы можно тонко контролировать химический состав включений в итоговый продукт, выращивать алмазные пленки на заготовках большой площади. В отличие от HPHT, CVD-процесс не требует высокого давления — процесс роста происходит при давлениях менее 27 кПа.[7][16]

CVD-процесс включает в себя подготовку подложки, заполнение рабочей камеры смесью газов и их последующее возбуждение. Процесс подготовки подложки включает в себя поиск подходящего материала и правильную ориентацию его кристаллографической плоскости, его очистку, часто включает в себя шлифовку алмазными порошками, подбор оптимальной температуры подложки (около 800 °C). Газовая атмосфера всегда содержит источник углерода (обычно метан) и водород, часто в соотношении 1 к 99. Водород необходим, так как селективно травит углерод в неалмазном состоянии. Газовая смесь в рабочей камере ионизируется для образования химически активных радикалов при помощи микроволнового излучения, электрической дуги, лазером или каким-либо другим способом.

В процессе роста материал рабочей камеры может протравливаться плазмой, что приводит к загрязнению растущего алмаза. Так, CVD-алмазы очень часто содержат загрязнения из кремния от смотровых окон рабочей камеры.[17] По этой причине в конструкциях рабочих камер избегают кварцевых окошек или выносят их подальше от подложки. Также наличие следовых количеств бора делает невозможным выращивание чистых алмазов.[7][16][18]

Детонация взрывчатки[править | править код]

An image resembling a cluster of grape where the cluster consists of nearly spherical particles of 5-nm diameter
Электронная микрофотография детонационных наноалмазов

Алмазные нанокристаллы (5 нм) в диаметре могут быть сформированы при детонации подходящей углерод-содержащей взрывчатки в металлической камере. Во время взрыва создается высокое давление и высокая температура, которой достаточно для превращения углерода из взрывчатки в алмаз. Сразу после взрыва камеру со взрывчаткой погружают в воду, это подавляет переход алмазов в более стабильный графит.[19] В одном из вариантов этой технологии металлическая трубка заполняется порошком графита и помещается внутрь камеры, заполненной взрывчаткой. Нагрев и давление, развиваемое от взрыва, достаточны для превращения графита в алмаз.[20] Финальный продукт всегда заключен в графите и других неалмазных формах графита, поэтому требует длительного кипячения в азотной кислоте (около суток при 250 °C) для извлечения.[8] Полученные таким образом алмазные порошки используются в основном как абразив. Основные производители — Китай, Россия, Белоруссия. Поступление на рынок в больших количествах началось приблизительно с начала 2000-х.[21]

Ультразвуковая кавитация[править | править код]

Алмазные кристаллы микронного размера могут быть получены при нормальных условиях в суспензии графита в органическом растворителе при воздействии ультразвуковой кавитации. В алмазы превращается до 10 % исходного графита. Себестоимость получения алмазов таким способом сопоставима с HPHT-процессом, но качество получаемых алмазов — заметно хуже. Эта методика синтеза алмазов очень простая, но результаты были получены всего двумя научными группами и методика пока не имеет промышленного воплощения. На процесс влияет множество параметров, включая подготовку графитовой суспензии, подбор растворителя, источника и режима ультразвуковых колебаний, оптимизация которых может значительно улучшить и удешевить эту технологию получения алмазов.[9][22]

Свойства[править | править код]

Традиционно, отсутствие кристаллических дефектов — важнейший показатель качества алмаза. Чистота и отсутствие дефектов делают алмаз прозрачным, чистым, а в совокупности с его твёрдостью, химической стойкостью, высокой оптической дисперсией делают алмаз популярным ювелирным камнем. Высокая теплопроводность алмаза важное качество для технических применений. Если высокая оптическая дисперсия характерна для всех алмазов, то остальные его качества зависят от того, в каких условиях он был сделан.[23]

Кристаллическая структура[править | править код]

Алмаз может быть одним большим кристаллом (монокристалл), а может состоять из множества сросшихся кристалликов (поликристалл). Большие, бездефектные монокристаллы алмаза обычно пользуются спросом как ювелирные камни. Поликристаллические алмазы, состоящие из множества зерен, хорошо видимых по рассеянию и поглощению света невооруженным глазом, используются в промышленности как режущий инструмент. Поликристаллические алмазы часто классифицируют по среднему размеру зерна в кристалле, который может варьироваться от нанометров до микрометров.[24]

Твёрдость[править | править код]

Синтетические алмазы — самое твёрдое вещество из известных,[25] если под твёрдостью понимать сопротивление вдавливанию. Твёрдость синтетических алмазов зависит от чистоты, наличия дефектов в кристаллической решетке и её ориентации, достигая максимальной в направлении 111.[26] Твёрдость нанокристаллических алмазов полученных в CVD процессе может составлять от 30 % до 70 % от твёрдости монокристалла алмаза, и контролируется в процессе выращивания в зависимости от требуемого. Некоторые синтетические монокристаллы алмаза и HPHT нанокристаллические алмазы тверже всех известных природных алмазов.[25][27][28]

Примеси и включения[править | править код]

Каждый алмаз содержит примеси из атомов отличных от углерода в количествах, достаточных для определения аналитическими методами. Атомы примесей могут собираться в макроколичества, формируя включения. Примесей обычно избегают, но они могут быть введены намеренно для изменения определённых свойств алмаза. Выращивание алмазов в жидкой среде из металла-растворителя приводит к формированию примесей из переходных металлов (Никель, железо, кобальт) которые влияют на электронные свойства алмаза.[29][30]

Чистый алмаз является диэлектриком, но небольшая добавка бора делает его электрическим проводником, и даже при некоторых условиях — сверхпроводником,[31] что позволяет использовать его в электронных приложениях. Включения азота препятствует движению дислокаций в кристаллической решетке и увеличивает её напряженность, тем самым повышая твёрдость и вязкость.[32]

Теплопроводность[править | править код]

В отличии от большинства изоляторов, алмаз имеет хорошую теплопроводность из-за сильных ковалентных связей в кристалле. Теплопроводность чистого алмаза — наиболее высокая из всех известных. Монокристалл синтетического алмаза, состоящий из 12
C
(99,9 %) изотопа, имеет теплопроводность 30 Вт/см·K при комнатной температуре, что в 7,5 раз больше меди. У природных кристаллов алмаза теплопроводность на 1,1 % ниже из-за примеси изотопа 13
C
, вносящего искажения в кристаллическую решетку.[33]

Теплопроводность алмаза используется ювелирами для отделения алмазов от их имитаций. Камня касаются специальным медным щупом, имеющем на конце миниатюрный нагреватель и термодатчик. Если алмаз настоящий, он быстро отведет тепло от нагревателя, что вызовет заметное падение температуры, фиксируемое термодатчиком. Такой тест занимает всего 2-3 секунды.[34]

Применение[править | править код]

Режущий инструмент[править | править код]

A polished metal slab embedded with small diamonds
Алмазы на пластинах шлифовального диска

Большинство промышленных применений синтетических алмазов связано именно с их твёрдостью — в качестве сверхтвёрдого режущего инструмента, абразивных порошков, полировальных паст. Благодаря твёрдости, превосходящей любой известный материал, алмазы используются для шлифовки любых материалов, даже при огранке самих алмазов.[35] Это самая большая по объёму ниша использования алмазов в промышленности. Хоть природные алмазы тоже могут использоваться для этих целей, синтетические, полученные по HPHT-процессу, популярнее в силу большей однородности свойств и меньшему разбросу параметров. Алмазы не пригодны для высокоскоростной обработки стали — при высоких температурах в месте реза углерод из алмаза растворяется в железе, что приводит к ускоренному износу инструмента. Для высокоскоростной обработки сталей используют другие сплавы (ВК8, кубический нитрид бора и т. д.)[36]

Обычно алмазный инструмент имеет спеченное покрытие, в котором микронные зерна алмаза диспергированы в металлической матрице (обычно кобальт). По мере износа металлическая матрица обнажает все новые и новые зерна алмаза. Несмотря на работы на протяжении предыдущих пятнадцати лет по покрытию инструмента алмазным и алмазоподобным слоем (DLC) при помощи CVD процесса, эта технология не смогла существенно вытеснить классические поликристаллические зерна алмаза в металлической матрице в инструменте.[37]

Теплопроводники[править | править код]

Большинство материалов с высокой теплопроводностью обладает также хорошей электропроводностью. Особняком выделяется алмаз, несмотря на огромную теплопроводность, он обладает незначительной электропроводностью. Это сочетание свойств позволяет использовать алмаз как теплоотвод для мощных лазерных диодов, массивов таких диодов или мощных транзисторов. Эффективный отвод тепла увеличивает срок службы электронных устройств, а дороговизна ремонта и замены таких устройств компенсирует дороговизну от использования алмазов в конструкции теплоотвода.[38] Термораспределители (англ. heat spreader) из синтетических алмазов предотвращают перегрев кремния и других полупроводниковых материалов.[39]

Оптические материалы[править | править код]

Алмаз твёрдый, химически инертный, обладает высокой теплопроводностью при невысоком линейном коэффициенте расширения, что делает его идеальным материалом для окон вывода инфракрасного и микроволнового излучения. Синтетический алмаз стал вытеснять селенид цинка в качестве выходных окон в мощных CO2 лазерах[40] и гиротронах. Эти синтетические поликристаллические алмазные окна имеют форму дисков большого диаметра (порядка 10 см для гиротронов) и небольшую толщину (для снижения поглощения) и производятся по методу CVD.[41][42] Единичные кристаллы в виде пластинок размером до 10 мм становятся важными в использовании в некоторых оптических приложениях, включая теплораспределители в лазерных резонаторах, дифракционной оптике и рабочее тело оптических усилителей в рамановских лазерах.[43] Современные улучшения в HPHT- и CVD-синтезе позволили повысить чистоту и правильность кристаллографической структуры монокристаллов достаточно для вытеснения кремния в дифракционных решетках и материала для окон в высокомощных источниках излучения, например в синхротрон.[44][45] Алмазы, полученные как по CVD-процессу, так и по HPHT-технологии, используются для создания алмазных наковален, для изучения свойств веществ при сверхвысоких давлениях.[46]

Электроника[править | править код]

Синтетический алмаз потенциально может использоваться как полупроводник,[47] так как может легироваться примесями из бора и фосфора. Так как эти элементы содержат больше или меньше валентных электронов, чем атомы алмаза, формируются зоны p- и n-проводимости, формируя pn переход. На базе такого pn-перехода были построены светодиоды с длиной выходного УФ-излучения 235 нм.[48] Другое полезное для использовании в электронике свойство синтетического алмаза — высокая подвижность электронов, которая может достигать 4500 см2/(В·с) для электронов в монокристалле CVD-алмаза.[49] Высокая подвижность электронов востребована в высокочастотной технике, продемонстрирована возможность создания полевого транзистора из алмаза с рабочей частотой до 50 ГГц.[50][51] Широкая запрещенная зона алмаза (5,5 эВ) придает отличные диэлектрические свойства. В сумме с отличными механическими свойствами на базе алмазов построены прототипы мощных силовых транзисторов для электростанций.[52]

Транзисторы на основе синтетических алмазов изготавливаются в лабораториях, но до сих пор нет ни одного коммерческого устройства на их базе. Алмазные транзисторы весьма многообещающие — они могут работать при более высокой температуре, чем кремниевые, сопротивляться радиационному и механическому повреждению.[53][54]

Синтетические алмазы уже используются в детекторах излучений. Их радиационная стойкость вкупе с широкой запрещенной зоной (5,5 эВ) делает их интересным материалом для детекторов. Выгодное отличие относительно других полупроводников — отсутствие стабильного оксида. Это делает невозможным создание КМОП-структур, но зато делает возможным работу с УФ-излучениями, без проблем с поглощением излучения в окисной пленке. Алмазы используются в детекторах BaBar на стенфордском линейном ускорителе.[55] И BOLD (Blind to the Optical Light Detectors for VUV solar observations).[56][57] Алмазные VUV-детекторы использовались недавно в европейской программе LYRA.

Ювелирные камни[править | править код]

A colorless faceted gem
Бесцветный бриллиант, вырезанный из алмаза, выращенного по CVD-технологии.

Синтетические алмазы ювелирного качества получают как по HPHT-процессу[58], так и по CVD-процессу[59] и они занимают около 2 % рынка ювелирных алмазов.[60] Есть предпосылки к росту доли рынка синтетических алмазов в ювелирном деле при прогрессе в технологиях их производства и снижения их стоимости.[61] Синтетические алмазы доступны в жёлтом, голубом оттенках и в частично бесцветном виде. Жёлтый окрас алмазу придают примеси азота, голубой — примеси бора.[62] Другие цвета, такие как розовый или зелёный, доступны после обработки камня радиацией.[63][64] Некоторые компании также предлагают «памятные алмазы», выращенные из пепла от кремации погибших родственников.[65]

Алмазы ювелирного качества, выращенные в лаборатории химически, физически, оптически идентичны природным. Интересы горнодобывающих компаний для защиты рынка от синтетических алмазов продвигаются при помощи законодательных, маркетинговых мер, а также защиты дистрибуции.[66][67] Синтетические алмазы могут быть обнаружены при помощи инфракрасной, ультрафиолетовой, рентгеновской спектроскопии. Тестер DiamondView от компании De Beers использует УФ-флуоресценцию для обнаружения примесей азота, никеля и других веществ, характерных для алмазов, полученных по CVD- и HPHT-технологиям.[68]

Как минимум одна лаборатория, выращивающая алмазы, объявила о том, что они маркируют свои алмазы при помощи нанесения номера лазером на камень.[59] На сайте компании приведен пример такой маркировки в виде надписи «Gemesis created» и серийного номера с префиксом «LG» (laboratory grown).[69]

В мае 2015 был поставлен рекорд — получен бесцветный бриллиант массой 10,02 карата, выращенный по технологии HPHT, вырезанный из заготовки массой 32,2 карата, выращивавшийся в течение 300 часов.[70]

Традиционная алмазодобыча критикуется за нарушение прав человека в Африке и в других местах. В 2006 голливудский фильм Blood Diamond помог публичной огласке ситуации. Потребительский спрос на синтетические алмазы вырос, так как синтетические алмазы не только дешевле, но и этически более приемлемы.[71]

Согласно отчету Gem & Jewellery Export Promotional Council, синтетические алмазы составляли 0,28 % всего объёма алмазов, произведенных для ювелирного рынка.[72] Лабораторно выращенные алмазы продаются в США под торговыми марками Pure Grown Diamonds (также известные как Gemesis) и Lab Diamonds Direct; а в Великобритании — Nightingale online jewellers.[73]

Синтетические алмазы стоят на 15-20 % меньше природных, но ожидается снижение цены за счет совершенствования технологии.[74]

Примечания[править | править код]

  1. Donald W. Olson. 21.2 Diamond, industrial (англ.). 2011 Minerals Yearbook. USGS (March 2013). — «synthetic diamond accounted for about 97% by weight of the industrial diamond used in the united states and about 97% by weight of the industrial diamond used in the world during 2011». Проверено 17 октября 2013.
  2. Дмитрий Мамонтов Место рождения алмазов // Популярная механика. — 2016. — № 5. — С. 60—63. — URL: http://www.popmech.ru/technologies/237923-kak-vyrashchivayut-krupneyshie-v-mire-almazy-sdelano-v-rossii/
  3. 16 °C.F.R. Part 23: Guides For The Jewelry, Precious Metals, and Pewter Industries: Federal Trade Commission Letter Declining To Amend The Guides With Respect To Use Of The Term «Cultured», Федеральная торговая комиссия США, 21 июля, 2008.
  4. Сергей Волков. На столе лежал алмаз… // Техника — молодёжи : журнал. — 1986. — Май. — С. 9. — ISSN 0320-331X.
  5. 2.1 Синтетический алмаз // Инструменты из сверхтвёрдых материалов / Н. В. Новиков, С. А. Клименко. — 2-е. — М.: «Машиностроение», 2014. — С. 35. — 608 с. — ISBN 978-5-94275-703-8.
  6. Сергей Волков. На столе лежал алмаз… // Техника — молодёжи : журнал. — 1986. — Май. — С. 9—10. — ISSN 0320-331X.
  7. 1 2 3 (1998) «Growth and application of undoped and doped diamond films». Rep. Prog. Phys. 61 (12): 1665–1710. DOI:10.1088/0034-4885/61/12/002. Bibcode1998RPPh...61.1665W.
  8. 1 2 Osawa, E (2007). «Recent progress and perspectives in single-digit nanodiamond». Diamond and Related Materials 16 (12): 2018–2022. DOI:10.1016/j.diamond.2007.08.008. Bibcode2007DRM....16.2018O.
  9. 1 2 (2004) «Experimental Corroboration of the Synthesis of Diamond in the Cavitation Process». Doklady Physics 49 (3): 150–153. DOI:10.1134/1.1710678. Bibcode2004DokPh..49..150G.
  10. 1 2 HPHT synthesis. International Diamond Laboratories. Проверено 5 мая 2009.
  11. Barnard, p. 150
  12. 1 2 Ito, E. Multianvil cells and high-pressure experimental methods, in Treatise of Geophysics / G. Schubert. — Elsevier, Amsterdam, 2007. — Vol. 2. — P. 197–230. — ISBN 0-8129-2275-1.
  13. Hall, H. T. (1958). «Ultrahigh-Pressure Research: At ultrahigh pressures new and sometimes unexpected chemical and physical events occur». Science 128 (3322): 445–9. DOI:10.1126/science.128.3322.445. PMID 17834381. Bibcode1958Sci...128..445H.
  14. (2001) «Rise in the efficiency of the use of cemented carbides as a matrix of diamond-containing studs of rock destruction tool». Int. J. Refractory Metals and Hard Materials 19: 5–9. DOI:10.1016/S0263-4368(00)00039-1.
  15. (2002) «Fluid-bearing alkaline carbonate melts as the medium for the formation of diamonds in the Earth's mantle: an experimental study». Lithos 60 (3–4): 145–159. DOI:10.1016/S0024-4937(01)00079-2. Bibcode2002Litho..60..145P.
  16. 1 2 Physics and Applications of CVD Diamond. — Wiley VCH, 2008. — P. 50; 200–240. — ISBN 3-527-40801-0.
  17. Barjon, J. (2005). «Silicon incorporation in CVD diamond layers». Physica Status Solidi (a) 202 (11): 2177–2181. DOI:10.1002/pssa.200561920. Bibcode2005PSSAR.202.2177B.
  18. State-of-the-Art Program on Compound Semiconductors XXXIX and Nitride and Wide Bandgap Semiconductors for Sensors, Photonics and Electronics IV: proceedings of the Electrochemical Society / Kopf, R. F.. — The Electrochemical Society, 2003. — Vol. 2003–2011. — P. 363. — ISBN 1-56677-391-1.
  19. Iakoubovskii, K. (2000). «Structure and defects of detonation synthesis nanodiamond». Diamond and Related Materials 9 (3–6): 861–865. DOI:10.1016/S0925-9635(99)00354-4. Bibcode2000DRM.....9..861I.
  20. Decarli, P. and Jamieson, J. (June 1961). «Formation of Diamond by Explosive Shock». Science 133 (3467): 1821–1822. DOI:10.1126/science.133.3467.1821. PMID 17818997. Bibcode1961Sci...133.1821D.
  21. Dolmatov, V. Yu. (2006). «Development of a rational technology for synthesis of high-quality detonation nanodiamonds». Russian Journal of Applied Chemistry 79 (12): 1913–1918. DOI:10.1134/S1070427206120019.
  22. (2008) «Graphite-to-diamond transformation induced by ultrasonic cavitation». Diam. Relat. Mater. 17 (6): 931–936. DOI:10.1016/j.diamond.2008.01.112. Bibcode2008DRM....17..931K.
  23. Spear and Dismukes, pp. 308—309
  24. Zoski, Cynthia G. Handbook of Electrochemistry. — Elsevier, 2007. — P. 136. — ISBN 0-444-51958-0.
  25. 1 2 (1998) «Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: comparison with diamond on hardness and wear». Diamond and Related Materials 7 (2–5): 427–431. DOI:10.1016/S0925-9635(97)00232-X. Bibcode1998DRM.....7..427B.
  26. Properties, Growth and Applications of Diamond. — IET, 2001. — P. 142–147. — ISBN 0-85296-785-3.
  27. Sumiya, H. (2005). «Super-hard diamond indenter prepared from high-purity synthetic diamond crystal». Rev. Sci. Instrum. 76 (2): 026112–026112–3. DOI:10.1063/1.1850654. Bibcode2005RScI...76b6112S.
  28. (2005) «Ultrahard diamond single crystals from chemical vapor deposition». Physica Status Solidi (a) 201 (4). DOI:10.1002/pssa.200409033. Bibcode2004PSSAR.201R..25Y.
  29. (2009) «Electronic properties and hyperfine fields of nickel-related complexes in diamond». Phys. Rev. B 79 (11). arXiv:1208.3207. DOI:10.1103/PhysRevB.79.115202. Bibcode2009PhRvB..79k5202L.
  30. (2011) «3d transition metal impurities in diamond: electronic properties and chemical trends». Phys. Rev. B 84 (15). arXiv:1307.3278. DOI:10.1103/PhysRevB.84.155205. Bibcode2011PhRvB..84o5205A.
  31. (2004) «Superconductivity in diamond». Nature 428 (6982): 542–5. arXiv:cond-mat/0404156. DOI:10.1038/nature02449. PMID 15057827. Bibcode2004Natur.428..542E.
  32. Catledge, S. A. (1999). «Effect of nitrogen addition on the microstructure and mechanical properties of diamond films grown using high-methane concentrations». Journal of Applied Physics 86. DOI:10.1063/1.370787. Bibcode1999JAP....86..698C.
  33. (1993) «Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond». Phys. Rev. Lett. 70 (24): 3764–3767. DOI:10.1103/PhysRevLett.70.3764. PMID 10053956. Bibcode1993PhRvL..70.3764W.
  34. Wenckus, J. F. (December 18, 1984) «Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond» U.S. Patent 4 488 821
  35. Holtzapffel, C. Turning And Mechanical Manipulation. — Holtzapffel, 1856. — P. 176–178. — ISBN 1-879335-39-5.
  36. (1995) «The application of polycrystalline diamond (PCD) tool materials when drilling and reaming aluminum-based alloys including MMC». International Journal of Machine Tools and Manufacture 35 (5): 761–774. DOI:10.1016/0890-6955(95)93044-7.
  37. (2003) «Diamond films grown on cemented WC-Co dental burs using an improved CVD method». Diamond and Related Materials 12 (8): 1300–1306. DOI:10.1016/S0925-9635(03)00074-8. Bibcode2003DRM....12.1300A.
  38. (1992) «120 W CW output power from monolithic AlGaAs (800 nm) laser diode array mounted on diamond heatsink». Electronics Letters 28 (2): 197–199. DOI:10.1049/el:19920123.
  39. Ravi, Kramadhati V. et al. (August 2, 2005) «Diamond-silicon hybrid integrated heat spreader» U.S. Patent 6 924 170
  40. Harris, D. C. Materials for infrared windows and domes: properties and performance. — SPIE Press, 1999. — P. 303–334. — ISBN 0-8194-3482-5.
  41. (1999) «The diamond window for a milli-wave zone high power electromagnetic wave output». New Diamond 15. ISSN 1340-4792.
  42. Nusinovich, G. S. Introduction to the physics of gyrotrons. — JHU Press, 2004. — P. 229. — ISBN 0-8018-7921-3.
  43. Mildren, Richard P.; Sabella, Alexander; Kitzler, Ondrej; Spence, David J. and McKay, Aaron M. Ch. 8 Diamond Raman Laser Design and Performance // Optical Engineering of Diamond / Mildren, Rich P. and Rabeau, James R.. — Wiley. — P. 239–276. — ISBN 978-352764860-3. — DOI:10.1002/9783527648603.ch8.
  44. Khounsary, Ali M.; Smither, Robert K.; Davey, Steve; Purohit, Ankor (1992). «Diamond Monochromator for High Heat Flux Synchrotron X-ray Beams». Proc. SPIE 1739: 628–642. DOI:10.1117/12.140532. Bibcode1993SPIE.1739..628K. Проверено May 5, 2009.
  45. Heartwig, J. Diamonds for Modern Synchrotron Radiation Sources. European Synchrotron Radiation Facility (September 13, 2006). Проверено 5 мая 2009.
  46. Jackson, D. D. (2003). «Magnetic susceptibility measurements at high pressure using designer diamond anvils». Rev. Sci. Instrum. 74 (4). DOI:10.1063/1.1544084. Bibcode2003RScI...74.2467J.
  47. Denisenko, A. and Kohn, E. (2005). «Diamond power devices. Concepts and limits». Diamond and Related Materials 14 (3–7): 491–498. DOI:10.1016/j.diamond.2004.12.043. Bibcode2005DRM....14..491D.
  48. (2001) «Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction». Science 292 (5523): 1899–901. DOI:10.1126/science.1060258. PMID 11397942. Bibcode2001Sci...292.1899K.
  49. (2002) «High Carrier Mobility in Single-Crystal Plasma-Deposited Diamond». Science 297 (5587): 1670–2. DOI:10.1126/science.1074374. PMID 12215638. Bibcode2002Sci...297.1670I.
  50. Russell, S. A. O. (2012-10-01). «Hydrogen-Terminated Diamond Field-Effect Transistors With Cutoff Frequency of 53 GHz». IEEE Electron Device Letters 33 (10): 1471–1473. DOI:10.1109/LED.2012.2210020. Bibcode2012IEDL...33.1471R.
  51. Ueda, K. (2006-07-01). «Diamond FET using high-quality polycrystalline diamond with fT of 45 GHz and fmax of 120 GHz». IEEE Electron Device Letters 27 (7): 570–572. DOI:10.1109/LED.2006.876325. Bibcode2006IEDL...27..570U.
  52. (2006) «High-field Electrical Transport in Single Crystal CVD Diamond Diodes». Advances in Science and Technology 48: 73–76. DOI:10.4028/www.scientific.net/AST.48.73.
  53. (2000) «A critical review of chemical vapor-deposited (CVD) diamond for electronic applications». Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences 25 (3): 163–277. DOI:10.1080/10408430008951119. Bibcode2000CRSSM..25..163R.
  54. Salisbury, David (August 4, 2011) «Designing diamond circuits for extreme environments», Vanderbilt University Research News. Retrieved May 27, 2015.
  55. Bucciolini, M. (2005). «Diamond dosimetry: Outcomes of the CANDIDO and CONRADINFN projects». Nuclear Instruments and Methods A 552: 189–196. DOI:10.1016/j.nima.2005.06.030. Bibcode2005NIMPA.552..189B.
  56. Blind to the Optical Light Detectors. Royal Observatory of Belgium. Проверено 5 мая 2009.
  57. (2008) «New developments on diamond photodetector for VUV Solar Observations». Semiconductor Science and Technology 23 (3). DOI:10.1088/0268-1242/23/3/035026. Bibcode2008SeScT..23c5026B.
  58. (2005) «High pressure-high temperature growth of diamond crystals using split sphere apparatus». Diam. Rel. Mater. 14 (11–12): 1916–1919. DOI:10.1016/j.diamond.2005.09.007. Bibcode2005DRM....14.1916A.
  59. 1 2 (February 2, 2004) «The Many Facets of Man-Made Diamonds». Chemical & Engineering News (American Chemical Society) 82 (5): 26–31. DOI:10.1021/cen-v082n005.p026.
  60. How High Quality Synthetic Diamonds Will Impact the Market. Kitco (July 12, 2013). Проверено 1 августа 2013.
  61. Zimnisky, Paul. Global Rough Diamond Production Estimated to Hit Over 135M Carats in 2015. Kitco Commentary. Kitco (February 10, 2015).
  62. Burns, R. C.; Cvetkovic, V. and Dodge, C. N. (1990). «Growth-sector dependence of optical features in large synthetic diamonds». Journal of Crystal Growth 104 (2): 257–279. DOI:10.1016/0022-0248(90)90126-6. Bibcode1990JCrGr.104..257B.
  63. Walker, J. (1979). «Optical absorption and luminescence in diamond». Rep. Prog. Phys. 42 (10): 1605–1659. DOI:10.1088/0034-4885/42/10/001. Bibcode1979RPPh...42.1605W.
  64. Collins, A.T. (2005). «High-temperature annealing of optical centers in type-I diamond». Journal of Applied Physics 97 (8). DOI:10.1063/1.1866501. Bibcode2005JAP....97h3517C.
  65. Memorial Diamonds Deliver Eternal Life. Reuters (June 23, 2009). Проверено 8 августа 2009. Архивировано 17 октября 2012 года.
  66. De Beers pleads guilty in price fixing case, Associated Press via MSNBC.com (July 13, 2004). Проверено 27 мая 2015.
  67. Pressler, Margaret Webb. DeBeers Pleads to Price-Fixing: Firm Pays $10 million, Can Fully Reenter U.S., Washington Post (July 14, 2004). Проверено 26 ноября 2008.
  68. O’Donoghue, p. 115
  69. Laboratory Grown Diamond Report for Gemesis diamond, International Gemological Institute, 2007. Retrieved May 27, 2015.
  70. Company Grows 10 Carat Synthetic Diamond. Jckonline.com (May 27, 2015). Retrieved on 2015-09-01.
  71. Murphy, Hannah; Biesheuvel, Thomas; Elmquist, Sonja (August 27, 2015) «Want to Make a Diamond in Just 10 Weeks? Use a Microwave», Businessweek.
  72. Synthetic Diamonds – Promoting Fair Trade. gjepc.org. The Gem & Jewellery Export Promotion Council. Проверено 12 февраля 2016.
  73. Shine Bright Like a Diamond: Nightingales. oneandother.com. One&Other. Проверено 12 февраля 2016. Архивировано 15 февраля 2016 года.
  74. Zimnisky, Paul. A New Diamond Industry. Mining Journal (London). The Mining Journal (trade magazine) (January 9, 2017).