无色钻石

　　无色钻石可以用能带理论解释其呈色机理。在无任何杂质的纯碳钻石晶体中，每个C原子以共价键与另外4个C原子连接，带隙能Eg=5.4eV，而可见光能量Eg<3.5eV，不具有足够高的能量来激发价带中的电子，因而没有光波被吸收，钻石是无色透明的。

　　

　　黄色钻石

　　Ⅰ型钻石多是无——浅黄——黄色系列，对于Ⅰa型钻石可以用色心理论来解释其颜色成因有关钻石；而Ⅰb型钻石用能带理论可以做出更好的解释。

　　根据色心理论，Ⅰa型钻石中不同聚合态形式的N可形成不同的结构缺陷，从而形成不同的色心，对可见光产生不同的吸收，钻石的颜色是由多个色心共同作用的结果。如果Ⅰa型钻石中N以原子对形式（又称为ⅠaA型）取代相邻C原子的位置，引起晶格畸变形成N2心，造成有关钻石了蓝区478nm、452nm、439nm的吸收；若N以3个原子围绕空穴组合在一起（又称为ⅠaAB型），形成N3心，造成有关钻石了蓝紫区415nm以及423nm、435nm、465nm、475nm的吸收。由于N3、N2心吸收有关钻石了可见光中的紫光和蓝光，从而使钻石呈现黄色。

　　根据能带理论，Ⅰb型钻石中，N原子比C原子结构多一个电子，这个多余电子在带隙内形成一个杂质能级，它的存在使带隙能降低2.2eV。所以只要大于2.2eV的任何光量子都能把多余电子激发到导带中，并由此引起紫光——蓝光范围内的光被吸收，其他光透过，钻石呈现黄色。合成钻石多属此类。

　　绿色钻石

　　绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阀值时，C原子被打入间隙位置，形成一系列空位-间隙原子对，使钻石的电子结构发生变化，从而产生一系列新的吸收，可使钻石呈绿色。若辐射时间足够长或辐照剂量足够大，可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可以形成蓝色钻石和黄褐色钻石。

　　

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