ダイヤモンドの色の原因

天然ダイヤモンドの色(カラー)について

理想的な純粋な結晶のダイヤモンドは炭素結晶のみで構成され、各原子はゆがみのない構造で可視光線を吸収することなく色味のない無色のダイヤモンド(理論上でのみ存在)となります。しかし、実際に産出するダイヤモンドには、炭素原子以外の不純物原子や原子の欠落、結晶構造のゆがみで特定の波長を吸収しダイヤモンドに色が見えます(カラーセンター)。

ダイヤモンドの発色原因となる不純物で一番多い元素は「窒素」で黄みを帯びて産出するダイヤモンドは多いです。

吸収スペクトルと発色
ダイヤモンド格子中に窒素などの不純物原子が置換すると、その周辺にできた固有の電子順位の励起による吸収が生じる。これがスペクトルの正体。同時に、発色の原因である。
カラーセンター(色中心)
結晶中の個溶不純物や欠陥が固有の電子順位をつくり、光が順位間の遷移を引き起こして色が着く現象。
イエロー(黄色の原因)
黄色になる原因は、炭素(C)原子の中に混ざった窒素(N)によるもの。色調の違いは窒素原子の集合状態の違いによる。
ブルー
ホウ素(B)による。
ピンク
原因不明。
グリーン
天然の放射線によって結晶構造に歪みが出たための着色。
レッド
結晶構造の欠陥。ブラウンも同様。

Ⅰ型とⅡ型のダイヤモンド 紫外線透過率により分類

ダイヤモンドは紫外線の透過率によって、Ⅰ型とⅡ型に分類される。紫外域340nm以下の吸収が多く、紫外線が透過しなくなるⅠ型(ほぼ全てのダイヤモンドがⅠ型に分類され、硬く、黄色で、窒素の含有量が多い)と、225nmまで紫外域を吸収し、熱伝導性が良く、半導体特性をもつⅡ型のダイヤモンドに分類される。

Ⅰa型
窒素原子群を含有するダイヤモンドで産出量のほぼ全てのダイヤモンドがⅠa型に分類されます。窒素原子3個で形成される三角形「N3センター」が多くのイエローの発色と415nmの吸収の原因といわれます。
Ⅰb型
Ⅰb型のダイヤモンドは全産出量の1%といわれⅠaより彩度の高い黄色の「カナリー」と呼ばれる鮮やかなイエローダイヤモンドになる場合があります。
Ⅱa型
Ⅱa型は検出できる量の窒素が少なく非常に純粋な炭素で構成されたダイヤモンド結晶。
Ⅱb型
Ⅱb型はホウ素を含有するダイヤモンドホウ素元素は炭素原子より外郭電子が1個少なく、炭素原子とホウ素原子が置換すると格子中に穴が生じ、赤系の波長を吸収することでダイヤモンドがブルーに見える原因となりますブルーへの発色はホウ素の量によります。

ファンシーカラー・ダイヤモンド

アルファベットのD~Zの23段階のカラーグレーディングスケールでダイヤモンドの全てのカラーが判断できません。Zカラーよりも色の濃いイエロー(黄色)またはブラウン(茶色)のダイヤモンドとピンクやブルーやグリーン等、他の色のダイヤモンドは、「ファンシーカラー・ダイヤモンド」と呼ばれます。有名なファンシーカラー・ダイヤモンドの1つは、深い青色の「ホープダイヤモンド」です。ホープダイヤモンドは、アメリカのスミソニアンに展示されている112Caratsのブルーダイヤモンドです。

ファンシーカラーダイヤモンドは、ほとんどの場合ブラウンとイエローですが、とても希少なレッドやグリーン、オレンジ、ピンク、ブルー、パープル、グレー、ブラックも存在します。ブルーやピンクのダイヤモンドエンゲージリングはとても高価になりますが、一部の方には人気があります。

ファンシーカラーダイヤモンドは、色相、明度、彩度の要素を考慮して、ホワイト(無色)のダイヤモンドとは異なる価格帯を形成します。ナチュラル(天然無処理)ファンシーカラーのダイヤモンドは稀ですか、実験室では放射線の照射や、高い圧力と熱(H.P.H.T.)をあるダイヤモンドに加えるでもカラーを変化できます。ファンシーカラーは、その色が天然(ナチュラル)ではなく研究室で作られた色(トリートメント)の場合、色合いの価値は高くありません。処理ダイヤモンドを楽しむ場合は、ダイヤモンドの着色プロセスが永久的であることの確認も重要です。

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