成为导体的条件是否存在”载流子”存在空闲的电子科“空穴”,
针对金刚石(钻石):碳的外围四个电子都与其他碳原子形成稳定的碳架,没有在形成的空间内没有空闲的电子,也就不能导电了。
而石墨,虽然说它也是碳单质但是他的结构不同,他是空间片层结构,每个碳原子都与其他三个碳原子相连(形成六边形显蜂窝状),每个碳原子所空闲出来的电子,剧集在该层的一次,形成"派"(是个符号pai)键,即形成了传输电的通路。另外由于石墨的片层结构,每层间有较弱的作用力,石墨常用作润滑剂
天然蓝色钻石十分罕见,属于 Ⅱb型。天然蓝色钻石不含氮元素,但含极少量的硼元素。硼原子在钻石的晶体中产生一个受子能带。受子能带能够吸收近红外辐射和长波的可见光,因而使钻石呈现蓝色。受子能带与价带之间的能差很小,价带电子在热的作用下即可跃迁到受子能带,使钻石导电,所以蓝色钻石是半导体。
辐射所产生的GR1色心也会使不含氮的无色Ⅱa型钻石产生饱和度较低的蓝色。这种GR1致色的蓝色钻石不含硼,它的红外吸收光谱不具典型的蓝色钻石的吸收峰。
图3-6 北极光彩色钻石珍藏中的一颗艳蓝色钻石(Tino Hammid/Courtesy of Aurora Gem Collection)
图3-6为北极光彩色钻石珍藏的一颗119ct的艳蓝色钻石。蓝色钻石稀有,高饱和度的蓝色钻石更少,饱和度能达到如此之高的蓝色钻石可谓瑰宝。北极光彩色钻石珍藏中有好几颗蓝色钻石的饱和度都很高,达到艳的级别。
合成钻石时加入适量的硼元素即可产生蓝色。在合成钻石过程中,主要是在装填原料时空气中的氮分子会残留其中,所以合成蓝色钻石往往带有绿色。合成蓝色钻石所呈现的偏绿色调是由离散氮元素对短波可见光吸收所造成的。
在所有钻石中最具有传奇和悲剧色彩的是蓝色“霍普”(Hope)钻石(图3—7)。“霍普”钻石的原石产自印度,由法国的旅行探险家塔维涅于 1668年带回法国献给了路易十四世。原重1105ct呈不规则形状的“塔维涅”蓝钻被法国皇家钻匠重新切割成7613ct的心形。此后不久法国皇家就不幸连连。在法国大革命期间,这颗蓝色钻石在皇宫被盗,送到英国被切割成现在的4552ct古典垫型。于1830年,该蓝色钻石被银行家霍普以约18000英镑购得,从此被冠以“霍普”之名。后霍普因赌博导致破产,“霍普”钻石也在1901年被迫出售。后来经珠宝商卡帝亚,“霍普”钻石转手到美国报业大亨麦克林。麦克林得到这颗“霍普”钻石后不幸接连而至,麦克林太太去世后两年,在1949年“霍普”钻石由温斯顿以176920美元购得。1958年,温斯顿用普通邮件将“霍普”钻石寄到史密森尼博物院。这颗有过“魔咒”的“霍普”蓝色钻石从此便静静地陈列在史密森尼博物院的温斯顿展厅,供人观赏。尽管有人把1958年以后美国所有的天灾人祸都归咎于这颗蓝色的“霍普”钻石,且更多的人视它为自然的杰作,欣赏它无与伦比的颜色与魅力。
2007年10月8日一颗604ct的蓝色钻石在苏世比的香港拍卖会上以798万美元的价格被英国伦敦穆塞耶夫珠宝公司(Moussaieff Jewellers)购得,创造了钻石的132万美元/克拉的新记录。这颗604ct蓝色钻石的颜色为彩艳蓝色(Fancy Vivid Blue),净度为内部无瑕(Inter nal Flaw less)。据报道,这颗蓝色钻石可能来自南非的第一矿(Prem ier M ine)。
图3-7 霍普钻石
(刘严摄影/藏收于史密森尼博物院)
艳蓝色,重4552ct,是世界上最著名的蓝色钻石,也是最具有悲剧传奇的钻石
图3-8 著者收藏的一颗蓝色合成钻石
(刘严摄影/刘严收藏)
其颜色是由搀杂的硼元素造成的
图3-9 蓝色钻石及其原石(Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection)
钻石可以区分为Ⅰ型和Ⅱ型种类。
Ⅰ型种类:能透过400-300nm的紫外光,并在红外区显示与N相关的吸收带,根据N的分布可分为:
Ⅰa型种类:N以小片晶形式存在于钻石晶体结构中。
Ⅰb型种类:N以分散状形式存在于钻石晶体结构中。
Ⅱ型种类:能透过低到220nm紫外光,并在红光区无明显吸收带,自然界含量少,且形态为不规则状,著名例子是库里南和塞拉利昂之星。按不同的电学性质分为:
Ⅱa型种类:不导电,具有最高的导热性,室温下至少是铜的五倍,在短波紫外光下不发磷光。
Ⅱb型种类:半导体,短波紫外光下发磷光。
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奋发有为奶茶M
2021-12-30•Ta已获得116赞同
从颜色的角度来看,钻石有白钻、红钻、蓝钻、绿钻等,其中白钻是常见的钻石饰品镶嵌的钻石,纯洁透明象征着圣洁和永恒的爱情:红钻有粉红到鲜红组成,主要的产地是澳大利亚,是比较稀有的品种:蓝钻主要有天然到深蓝色,这种颜色的钻石比较特别的地方就是,它含有具有导电性能的硼元素。
钻石不能导电
转:
石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键
每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷
金刚石晶体为正四面体结构
碳原子4个孤对电子全部形成共价键,没有自由电子
金刚石不能导电
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