الماس مصنوعی
تاریخچه > پیشرفت‌های بعدی

یک فرایند ترکیب جداگانهٔ الماس مصنوعی در ۱۶ فوریه ۱۹۵۳ در استکهلم توسط شرکت سوئدی جنرال الکتریک (ASEA)، یکی از شرکت‌های تولیدی الکتریکی مه در سوئد، به دست آمد. با تأسیس در ۱۹۴۹، ASEA تیمی از پنج دانشمند و مهندس به عنوان بخشی از پروژهٔ فوق محرمانهٔ ساخت الماس با کد QUINTUS استخدام نمود. تیم از یک دستگاه تقسیم کروی حجیم طراحی شده توسط بالتزار فن پلاتن و آندرس کمپ استفاده می‌کرد. فشار در دستگاه در مقدار تخمینی ۸٫۴ گیگا پاسکال تا یک ساعت نگهداری می‌شد. تعداد کمی الماس کوچک تولید شد ولی در اندازه یا کیفیت جواهری نبودند. این تلاش تا دهه ۱۹۸۰ گزارش نشده بود. در دهه ۱۹۸۰ میلادی، یک رقیب جدید در کشور کره ظاهر شد، یک شرکت به نام الماس ایلجین؛ که توسط صدها شرکت چینی دنبال می‌شد. الماس ایلجین آشکارا در ۱۹۸۸ به ترکیب الماس دست یافت که توسط یک کارمند سابق کره‌ای GE از اسرار تجاری GE به سرقت رفته بود.
بلورهای الماس مصنوعی با کیفیت جواهر اولین بار در ۱۹۷۰ توسط GE ساخته شد و در ۱۹۷۱ گزارش شد. اولین تلاش‌های موفقیت‌آمیز با لولهٔ پیروفیلیتی با بذرهایی از قطعات نازک و کوچک الماس در هر انتهای آن به نتیجه رسیدند. مادهٔ اولیهٔ گرافیت در مرکز و حلال فلزی (نیکل) بین گرافیت و بذرها قرار گرفتند. ظرف گرم می‌شد و فشار تا حدود ۵٫۵ گیگاپاسکال بالا می‌رفت. بلورها با جریان‌هایی از طرف مرکز به سمت انتهاهای لوله بزرگتر می‌شدند و با ادامهٔ فرایند بلورهای بزرگتری حاصل می‌شدند. در آغاز، یک فرایند رشد یک هفته‌ای سنگ‌های جواهری حدود ۵ میلی‌متری (۱ قیراط یا ۰٫۲ گرم) تولید نمود و شرایط فرایند نیز می‌بایستی تا جای ممکن پایدار می‌ماندند. الماس شنی سریعاً به جای ماده اولیه گرافیت قرار داده می‌شد تا کنترل بهتری روی شکل نهایی بلور وجود داشته باشد.
اولین سنگ‌های جواهری به خاطر آلودگی با نیتروژن همیشه به رنگ زرد مایل به قهوه‌ای بودند. وجود ناخالصی عادی بود، به خصوص نیکل‌های «صفحه‌ای شکل». حذف کامل نیتروژن از فرایند با اضافه نمودن آلومینیم یا تیتانیم سنگ‌های «سفید» بدون رنگ ایجاد نمود و ضمن حذف نیتروژن و اضافه کردن بور سنگ‌های آبی می‌ساخت. حذف نیتروژن، هم چنین، باعث کندی مرحلهٔ رشد می‌شد و کیفیت بلوری را کاهش می‌داد؛ بنابراین، معمولاً واکنش در حضور نیتروژن انجام می‌پذیرفت.
اگرچه سنگ‌های GE و الماس‌های طبیعی به لحاظ شیمیایی مشابه بودند اما مشخصات فیزیکی شان یکسان نبود. سنگ‌های بدون رنگ دارای خاصیت قوی فلورسنس و فسفرسانس تحت نور ماورای بنفش با طول موج کوتاه بودند اما در مقابل امواج فرابنفش با طول موج بلند بی‌اثر می‌شدند. فقط جواهرهای آبی رنگ نادر این خواص را از خود نشان می‌دهند. برخلاف الماس‌های طبیعی، تمام سنگ‌های GE تحت پرتوهای ایکس فلرسانس زردرنگ قوی بروز می‌دادند. آزمایشگاه تحقیقاتی الماس د بیرز سنگ‌هایی تا ۲۵ قیراط (۵٫۰ گرمی) برای استفاده‌های تحقیقاتی ساخته‌است. شرایط پایدار HPHT تا شش هفته حفظ می‌شدند تا الماس‌هایی با کیفیت در این اندازه ساخته شوند. به دلایل اقتصادی، رشد اغلب الماس‌های مصنوعی وقتی که به جرم معادل ۱ قیراط (۲۰۰ میلی‌گرم) تا ۱٫۵ قیراط (۳۰۰ میلی‌گرم) برسند، خاتمه می‌یابد.
در دهه ۱۹۵۰ میلادی، تحقیقی در شوروی سابق و ایالات متحده روی ساخت الماس با گرماکافت گازهای هیدروکربن در دمای نسبتاً کم ۸۰۰˚C آغاز گردید. این فرایند کم فشار به انباشت به روش تبخیر شیمیایی یا CVD معروف است. ویلیام جی. بنا بر گزارش‌ها به انباشت تبخیر الماس روی بسترهای الماس در سال ۱۹۵۳ دست یافت اما تا ۱۹۶۲ گزارش نشده بود. انباشت فیلم الماس نیز جداگانه توسط آنگوس و همکارانش در ۱۹۶۸ و توسط دریاگین و فدوسیف در ۱۹۷۰ تکثیر یافت. در حالیکه اورسول و آنگوس از الماس‌های بزرگ گران و تک بلور برای بستر استفاده می‌نمودند، دریاگین و فدوسیف موفق به ساخت فیلم‌های الماس روی موادی غیر از الماس (سیلیسیم و فلزات) شدند که منجر به پژوهشی بزرگ روی پوشش‌های ارزان قیمت الماس در دهه ۱۹۸۰ شد.