Бывают ли искусственные рубины "голубиная кровь". Админ: Да, но получить их трудно.

Рубин всегда был ОЧЕНЬ дорогим камнем. При этом, чем ЯРЧЕ красный цвет, тем выше была его цена. Ситуация сильно изменилась после Второй Мировой войны. Обнаружилось, что яркий цвет можно получить из темно-коричнево-малинового цвета 95% рубинов путем его высокотемпературного отжига. После осознания участниками рынка этой истины необработанные рубины Ru-N стали в три раза дороже своих отожженных "собратьев". Последние, впрочем практически НЕ потеряли в цене. О цвете голубиной крови в данном разделе написано много. Не будем повторяться. Однако, мы сильно насторожились, прочитав Ваш вопрос, Игорь. Неужели Вы были так внимательны, что сумели прочитать между строк наших ответов то наше утверждение, что ИСКУССТВЕННО ВЫРАСТИТЬ РУБИН ЭТАЛОННОГО ЯРКО-КРАСНОГО ЦВЕТА достаточно трудно. Почему собственно? Потому, что однолегированный (только одна преобладающая примесь-Cr) искусственный рубин ВСЕГДА обладает исключительно красновато-малиновым цветом. И это самое "красновато" превратить в исключительно красный цвет путем вариации примеси Cr в расплаве/шихте НЕ УДАЕТСЯ. Нельзя же подвинуть основы фундаментальной квантовой оптики! Длина волны "хромого" рубинового цвета есть величина постоянная и определяется квантовым переходом электронов на/с одной из не до конца заполненных (парой электронов) электронных оболочек.

Для того, чтобы понять, откуда берется ЭТАЛОННЫЙ красный цвет голубиной крови, рассмотрим термическую историю формирования цвета РУБИНОВ СОНГЕА. На фото 1 показаны рубины (?) Сонгеа (в английском произношении"сонджиа") типичного - для необработанного состояния - серо-сине-зеленого бледного цвета. Корунды другого не серо-зеленого цвета на той же фотографии - это отожженные желтые сапфиры, сапфиры цвета Падпарадша (розовый + оранжевый оттенки) и один камень, который можно смело назвать рубином Сонгеа цвета голубиной крови или по русски рубином ярко-алого цвета.

Продолжим пусть и мысленные, но все же варварские эксперименты. Почему в древнем определении цвета "голубиной крови" для определения цвета была выбрана именно птичья кровь, понятно - она самая жидкая и красная, так как иначе бы не смогла течь столь быстро при очень частых биениях птичьего сердца. Почему именно первые капли крови птицы из ее ноздрей после отсечения головы? Тоже понятно. Кровь очень быстро окисляется и приобретает тот самый бордовый оттенок. А вот почему серо-зеленые и серо-голубые сапфиры приобретают в результате отжига ярко красный цвет не понятно.

Так что происходит? А происходит вот что. Хром в сероватых бледных сапфирах Сонгеа конечно есть. Однако незаполненная электронная оболочка переходного элемента хрома в сапфире заполнена электроном ... от другой примеси (!), которая образует с атомом хрома так называемые комплексы примесных атомов. При обычном высокотемпературном отжиге комплексы становятся не устойчивыми и распадаются на составляющие комплекс атомы. Однако при охлаждении комплексы с упорством природы образуются вновь. Все меняет ДИФФУЗИОННЫЙ отжиг сапфиров Сонгеа в присутствии маленьких легко диффундирующих атомов Be или Li. Эти атомы связывают "паразитную примесь" (возможно и Fe и Ga), электроны которых достраивают при комплексообразовании так необходимую для достижения камнем красного цвета незаполненную внешнюю электронную оболочку атома хрома. Результирующий красный цвет, обусловленный хромом, спектрально смешивается с желтым цветом, обусловленным двухвалентными (!) атомами железа и получается алый цвет.

Таким образом, на примере ярко-алого рубина Сонгеа легко понять, что получить ярко-красный цвет, называемый по-русски алым удается лишь в результате множественного легирования корунда. Набор возможных НЕОБХОДИМЫХ примесей широк: Cr + Ti и/или Ga и/или Ni и/или Be и/или Li и так далее. Число же неудачных опытов по выращиванию алого корунда стремится к бесконечности. Вот почему ВОСПРОИЗВОДИМО выращивать рубины ярко-алого цвета до настоящего времени НЕ возможно. Одна из "ростовых" фирм воспроизводимо выращивает ярко-оранжевые сапфиры. Иногда они появляются на рынке. Мы установили лишь метод выращивания этих сапфиров - метод ГНК (метод горизонтально-направленной кристаллизации) в лодочке. Ведь концентрические линии роста в этих сапфирах ВСЕГДА отсутствуют.

Итак, могут ли быть выращены рубины цвета голубиной крови (которую мало кто видел) или алого цвета? Ответ ДА - могут, но воспроизводимый метод выращивания пока не доступен. Попадались ли нам выращенные рубины такого цвета? Да, несколько раз. Но ... они всегда содержали в своем объеме не только ростовые артефакты искусственного происхождения ("плечики-вешалки", концентрические полосы роста, "жидкие отпечатки пальцев" в отсутствии гало, гексагональные пластинчатые выделения платины из тигля, включения капель "жидкого" флюса), но и ОБЫЧНЫЕ артефакты после-ростового отжига. То есть, как и природные темно-бордовые рубины, искусственные рубины для получения алого цвета пришлось ... отжечь. Успехов Вам. Технологи не дремлют, они может и не гениальны, но точно упорны ...

  

Спасибо большое за столь подробный ответ. Железо в качестве центра окраски даст желтый, оранжевый или коричневый оттенок. Голубой цвет скорее всего может давать медь, кобальт или ванадий.

Еще раз спасибо за столь полный ответ.

Не совсем так. Вот что известно.

При Определенном Ближнем Порядке Окружающих атомов:

- Центром ЖЕЛТОЙ окраски является ЖЕЛЕЗО в атомном окружении, которое определяет его эффективный заряд Fe3+;

- Центром СИНЕЙ и ГОЛУБОЙ окраски являются ЖЕЛЕЗО и/или ТИТАН с эффективным зарядом, соответствующим ионам Fe2+ и/или Ti4+. При определенных концентрациях центров Fe2+/ Fe3+ СИНЯЯ и ГОЛУБАЯ окраска сапфира определяется электронными переходами именно между этими двумя типами атомов Fe в различном атомном окружении.

- Центрами ФИОЛЕТОВОЙ И СИРЕНЕВОЙ окраски являются атомы (Fe3+, Fe2+) И ОДНОВРЕМЕННО (Cr3+ ИЛИ Ti4+).

- Центрами ЗЕЛЕНОЙ и СИНЕ-ЗЕЛЕНОЙ окраски являются атомы с эффективными зарядами Fe3+, Fe2+, Ti4+ - причем обязательно наличие значительных концентраций или (Fe3+, Fe2+) или (Fe2+, Ti4+)

- Центрами окраски, определяющими ЭФФЕКТ СМЕНЫ ЦВЕТА С ФИОЛЕТОВОГО НА БОРДОВЫЙ являются атомы (Fe3+ И Fe2+ И V3+)

- Центрами МАЛИНОВО-КРАСНОЙ окраски (РУБИНОВ) является ХРОМ на местах (в узлах) алюминия в решетке корунда Al2O3. КОРИЧНЕВЫЙ ОТТЕНОК необработанных рубинов вызван центрами окраски Fe3+, а ФИОЛЕТОВЫЙ и СИРЕНЕВЫЙ ОТТЕНОК центрами окраски ВАНАДИЕМ V3+.

Эти данные ПОСТОЯННО уточняются, ИНОГДА опровергаются, и, без сомнений, являются лишь ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫМИ. Последнее обстоятельство обусловлено незнанием точных интервалов концентраций примесных атомов, соответствующих определенному цвету корунда. Кроме того не известен ближний порядок атомов и/или собственных точечных дефектов в центрах различной окраски. То есть, исследование оптических электронных переходов не позволяет точно установить атомное строение различных центров окраски. =

Добавлю что в изумрудах цвет также определяется хромом.

Игорь, это не так. В изумрудах все гораздо сложнее. Есть 2 примеси ХРОМ и ВАНАДИЙ, которые определяют основной ЗЕЛЕНЫЙ цвет изумрудов. Есть множество примесей. которые определяют ОТТЕНКИ зеленого цвета (алюминий, железо, марганец). Железо, например, может придавать и голубой и желтый оттенок изумрудному цвету. В колумбийских же изумрудах цвет определяется и ХРОМОМ и ВАНАДИЕМ и еще какой то примесью и/или собственными точечными дефектами, которые и СОЗДАЮТ неповторимый эталонный цвет колумбийских разностей. Подробнее смотрите в нескольких сообщениях в разделе Изумруды и Фильтр Челси (Профессиональные ... вопросы ... ). Огромная просьба к Вам, Игорь. Не уводите первоначальную тему обсуждения в сторону. Образовывайте Новую тему - новый вопрос. Ведь была то тема о рубинах. Затем Вы увели ее в сапфиры, а затем в изумруды. Можно было просто задать тему обсуждения в этом или в другом разделе. Спасибо за понимание.