Lượng kim cương nhân tạo tăng trưởng trong phòng thí nghiệm đã tăng đột ngột trong những năm gần đây. Trong quyển G&G Summer 2010, W. Wang và K. S. Moe báo cáo về viên kim cương nhân tạo đầu tiên từ quá trình tăng trưởng do lắng đọng hơi hóa học (CVD) gần không màu nặng hơn 1 ct được xác định tại phòng giám định ở New York (Lab Notes, trang 143 – 144). Gần đây nhóm nghiên cứu có khảo sát 1 viên kim cương nhân tạo tăng trưởng HPHT màu vàng cam (hình 7) rất đáng chú ý bởi kích cỡ lớn và chất lượng cao.
Mẫu đá hình chữ nhật (9,07 x 8,54 x 5,98 mm), nặng 4,09 ct là kim cương nhân tạo mài giác lớn nhất từ trước đến nay được đưa đến phòng giám định GIA để kiểm tra và phân cấp. Nó được phân cấp là màu vàng cam sặc sỡ và đáng chú ý là màu phân bố đều (đới màu thường được thấy trong kim cương nhân tạo HPHT). Vài dãy bao thể hình kim màu đen được nhìn thấy qua kính hiển vi và độ sạch được phân cấp là VS1, điều này khá ít gặp đối với một viên kim cương nhân tạo kích thước lớn. Hình ảnh phát quang ghi được từ thiết bị DiamondView cho thấy các phần tăng trưởng nhân tạo đặc trưng với những hoa văn có cường độ và màu sắc khác nhau. Những đặc điểm này thấy rõ khi xem ở phần đáy hơn là từ mặt bàn.
Hình 7: Viên kim cương nhân tạo tăng trưởng HPHT nặng 4,09 ct này được phân cấp độ sạch VS1 và màu vàng cam rực rỡ. Ảnh chụp bởi Jian Xin (Jae) Liao.
Phổ hấp thu giữa hồng ngoại cho thấy có sự tập trung cao nitrogen phần lớn ở kiểu A. Ngoài ra còn thấy một phổ hấp thu yếu ở 1344 cm-1 từ nitrogen cô lập, yếu tố tạo ra màu vàng cam. Phổ hấp thu UV-Vis cho thấy sự hấp thu tăng dần từ ~570 nm đến mức năng lượng cao hơn, đặc điểm tiêu biểu được tạo ra từ nitrogen cô lập. Một phổ hấp thu khá mạnh, sắc nét ở 793,6 nm là do chỗ khuyết mạng tinh thể liên quan đến Ni cũng được ghi nhận, ngoài ra còn thấy một đỉnh yếu ở 986,2 nm từ vị trí khuyết tâm H2.
Phần lớn nitrogen kiểu A và sự hiện diện của tâm quang học H2 xác định rõ sự tăng trưởng ở nhiệt độ tương đối cao. Ưu điểm của phương pháp tăng trưởng nhiệt độ cao là hạn chế sự phát triển của các vùng tăng trưởng khác mặt tinh thể {111}. Kết quả là màu phân bố đồng đều hơn. Kích cỡ, độ sạch, sự sặc sỡ và màu vàng cam phân bố đều của mẫu đá trên là hiếm có và chứng minh kỹ thuật nhân tạo bằng tăng trưởng HPHT không ngừng được cải thiện trong những năm gần đây.
Cuối cùng, chủ tịch Gemesis và giám đốc điều hành Stephen Lux cho biết rằng đây là viên cắt mài lớn nhất mà công ty từng sản xuất (M. Graff, “Công ty Gemesis bán kim cương nhận tạo tông màu trắng cho khách hàng”, National Jeweler, Nov. 24, 2010). (Công Ty TNHH Giám Định Rồng Vàng – SJC lược dịch theo Wuyi Wang và Tom Moses, trong Lab Notes quyển G&G Winter 2010)