日本最大人造鑽石

　　人造鑽石是一種由直徑10到30奈米的鑽石結晶聚合而成的多結晶鑽石。人造鑽石的的分子結構並不是天然鑽石的完全八面體結構而是一種複雜結構，從而會產生磷光現象。那麼，你知道日本最大的人造鑽石是多大嗎?小編來告訴你吧。

日本最大的人造鑽石　　

中國日報網站訊息：日本研究人員近日宣佈，他們研製成功直徑達4毫米的全球最大最硬的人工鑽石，有望將來用於加工堅硬金屬等領域。此前最大的人工鑽石直徑不過1.5毫米。據《朝日新聞》等日本媒體報道，這一人工鑽石由日本愛媛大學與住友電氣工業公司的研究人員研製成功。它是一種由直徑10到30奈米的鑽石結晶而成的多結晶鑽石，呈淡淡的糖稀色，並不像寶石那麼光彩奪目。但是與單結晶鑽石容易沿受力方向破裂不同，這種人工鑽石能承受來自各個方向的力，硬度最高可達天然鑽石的2倍。

　　這種人工鑽石是把石墨放置於專用裝置中，在2300攝氏度、15萬到18萬個大氣壓的高溫高壓環境下製造出來的。該研究小組曾於2003年研製成功最大直徑約1.5毫米的結晶鑽石，但由於體積太小，無法應用於工業生產。

　　後來，研究人員改良了加熱裝置，歷經3年終於研製出了這個“大塊頭”。研究小組負責人、愛媛大學地球物理學教授入舩徹男表示，他們將進一步改良工藝，爭取在2年之內使大型人工鑽石在工業中得到應用。

　　磷光

　　磷光是一種緩慢發光的光致冷發光現象。當某種常溫物質經某種波長的入射光***通常是紫外線或X射線***照射，吸收光能後進入激發態***通常具有和基態不同的自旋多重度***，然後緩慢地退激發併發出比入射光的波長長的出射光***通常波長在可見光波段***。當入射光停止後，發光現象持續存在。發出磷光的退激發過程是被量子力學的躍遷選擇規則禁戒的，因此這個過程很緩慢。所謂的"在黑暗中發光"的材料通常都是磷光性材料，如夜明珠。

　　磷光的概述

　　通常發光方式很多，但根據餘輝的長短將晶體的發光分成兩類：熒光和磷光。餘輝指激發停止後晶體發光消失的時間。

　　當處於基態的分子吸收紫外-可見光後，即分子獲得了能量，其價電子就會發生能級躍遷，從基態躍遷到激發單重態的各個不同振動能級，並很快以振動馳豫的方式放出小部分能量達到同一電子激發態的最低振動能級，然後以輻射形式發射光子躍遷到基態的任一振動能級上，這時發射的光子稱為熒光。熒光也可以說成餘輝時間≤10^***-8***s者，即激發一停，發光立即停止。這種型別的發光基本不受溫度影響。

　　如果受激發分子的電子在激發態發生自旋反轉，當它所處單重態的較低振動能級與激發三重態的較高能級重疊時，就會發生系間竄躍，到達激發激發三重態，經過振動馳豫達到最低振動能級，然後以輻射形式發射光子躍遷到基態的任一振動能級上，這時發射的光子稱為磷光。當然，磷光也可以說成餘輝時間≥10^***-8***s者，即激發停止後，發光還要持續一段時間。根據餘輝的長短，磷光又可以分為短期磷光***餘輝時間≤10^***-4***s***和長期磷光***餘輝時間≥10^***-4***s***。磷光的衰減強烈的受溫度影響。

　　機制

　　電子依照泡利不相容原理排布在分子軌道上，當分子吸收入射光的能量後，其中的電子從基態S0***通常為自旋單重態***躍遷至具有相同自旋多重度的激發態。處於激發態的電子可以通過各種不同的途徑釋放其能量回到基態。比如電子可以從經由非常快的***短於10 秒***內轉換過程無輻射躍遷至能量稍低並具有相同自旋多重度的激發態，然後從經由系間跨越過程無輻射躍遷至能量較低且具有不同自旋多重度的激發態***通常為自旋三重態***，再經由內轉換過程無輻射躍遷至激發態，然後以發光的方式釋放出能量而回到基態S0。由於激發態和基態S0具有不同的自旋多重度，雖然這一躍遷過程在熱力學上有利，可是它是被躍遷選擇規則禁戒的，從而需要很長的時間***從10 秒到數分鐘乃至數小時不等***來完成這個過程;當停止入射光後，物質中還有相當數量的電子繼續保持在亞穩態上並持續發光直到所有的電子回到基態。

　　磷光的歷史

　　人類認識磷光已很久，在古代，磷光被籠罩上了一層神祕的色彩***如嚴寒乾燥又晴朗無風的冬夜，在墳堆間偶然漂浮的小亮點，被人們認為是鬼火***。有的寶石在暗處會發光，如1603年，鮑絡納***Bologna***的一個鞋匠發現當地一種石頭***含硫酸鋇***經陽光照射被移到暗處後，會繼續發光。當時關於磷光的記載中描述：鮑絡納石經陽光照射，須孕育一段時間後才產生光。經過幾個世紀後，人們才弄清楚這一現象的發光原理與發光過程。1845年，Herschel報道硫酸奎寧溶液經日光照射後發射出強烈的光

　　磷光現象

　　當去掉光源後，葉綠素溶液還能繼續輻射出極微弱的紅光，它是由三線態回到基態時所產生的光，這種發光現象稱為磷光現象。

　　人或動物的屍體在腐爛的過程中，磷就會以聯磷或磷化氫氣體形式鑽過土壤，鑽出地面。磷在空氣中緩慢氧化，當表面聚集熱量達40攝氏度時，引起自燃，部分反應能量以光能的形式放出，這就是磷在暗處能發光的原因，叫“磷光現象”。