Photoluminescence of natural diamonds
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 정현식
- 발행년도 2008
- 학위수여년월 2008. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 물리학과
- 식별자(기타) 000000108438
- 본문언어 한국어
목차
다이아몬드는 본래 탄소 원자만으로 이루어진 다이아아몬드 구조로 매우 안정한 물질이다. 하지만 자연적인 생성 과정에서 미량의 불순물이 첨가되어 등 다양한 종류의 defect center를 내포하게 된다. 이러한 다이아몬드 중 질소 불순물의 양이 극히 적은 종류를 type IIa라고 한다. 다이아몬드를 천연 생성상태에 가까운 고온고압으로 처리하면 여러 가지 메커니즘에 의해 불순물이 재배열되어 defect center의 에너지 레벨 변화가 뚜렷하게 일어난다. 고온고압 과정을 통해 다이아몬드 격자 내에서 특정 종류의 defect center가 소멸되거나 생성되며, 어떠한 종류의 defect center에서는 에너지 레벨이 fine structure로 갈라지는 경향성을 보이기도 한다. 본 연구에서는 100여개의 고온고압 처리된 type IIa 시료와 천연 상태의 type IIa 시료를 통계적으로 비교분석 하였다. 시료의 정확한 defect luminescence spectrum을 얻기 위해 photoluminescence spectroscopy 방법으로 측정하였다. 또한 고온고압 처리 전후에서 defect center에 일어나는 변화를 좀 더 자세히 연구하기 위해 6개의 시료를 직접 고온고압 처리하여 전후의 특성을 비교하였다.
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Diamond is very stable material, which is only composed of carbon, with a diamond structure. However it could have a various species of defect centers in the natural-forming process. Diamonds which have a few ppm of nitrogen concentration is called type IIa. When diamond is placed in high-pressure and high-temperature (HPHT) treatment during the natural-forming process, defects in diamond are rearranged by various mechanism, and the energy levels of the defect centers in diamond changes. After HPHT treatment, some kinds of defect centers forms or disappears. Sometimes an energy splits into a fine structure of levels in a specific defect center. In this study, one hundred type IIa samples were studied HPHT treated diamonds are statistically compared with natural type IIa samples. In order to find the detailed energy spectrum of defects, we used photoluminescence spectroscopy. We also compared properties of six natural diamond samples before and after HPHT to investigate the change of defect centers during HPHT.
