合成ダイヤモンドは天然ダイヤモンドよりも純度が高く、美しく、安価

• ダイヤモンドという語はギリシャ語 ἀδάμας (adámas) に由来し、「征服できない」という意味を持つ
• ダイヤモンドは、炭素原子が3次元の立方格子または六方格子に配列した構造を持つ
• ダイヤモンドは自然界で最も硬い物質であり、圧縮性が最も低い
• ダイヤモンドは高い熱伝導性と高い電気抵抗性を持つ
• 少量の窒素、リン、ホウ素を添加することで半導体にできる
• ダイヤモンド表面は他の物質が付着しにくく、滑らかに動く
• ダイヤモンドは化学的に不活性であり、生体組織に対して毒性がない
• 純粋な形のダイヤモンドは無色で、高い光分散を持つ
• 特定の不純物が存在すると、ダイヤモンド宝石に美しい色を加えられる
• 自然界でダイヤモンドが形成されるまでには数十億年かかる
• 自然で産出されたダイヤモンドの大半は、宝石や先端産業で使うには不純物が多い
• 実験室では、より速く、より純粋で、より安価にダイヤモンドを作ることができる

ダイヤモンドの製造方法

• 1773年、フランスの化学者アントワーヌ・ラヴォアジエが、ダイヤモンドをガラスの鐘形容器に入れ、太陽光を集光して蒸発させる実験を行った
• ラヴォアジエは、ダイヤモンドが特定の条件下で石炭に変わりうると結論づけた
• 1796年、イギリスの化学者スミスソン・テナントが、ダイヤモンドが炭素の同素体であることを証明した
• 19世紀の錬金術師たちは、さまざまな方法で石炭をダイヤモンドに変えようとしたが失敗した
• 1886年、フランスの化学者アンリ・モアッサンがダイヤモンドの合成を試みたが失敗した

高圧高温合成

• 1950年、General Electricの研究所がダイヤモンド合成プロジェクトを開始した
• 1954年、化学者ハワード・トレーシー・ホール (Howard Tracy Hall) がダイヤモンドの種結晶を用いてダイヤモンドを合成した
• General Electricは、実験室でダイヤモンドの合成に成功したと発表した
• 合成されたダイヤモンドは主に産業用として使われた

化学気相成長

• 1950年代、化学気相成長 (CVD) 技術を使ってダイヤモンドを合成する研究が始まった
• CVD技術は、炭素をガスに変えた後、ダイヤモンド構造として結晶化させる方法である
• 1960年代、アメリカとソ連でCVD技術が研究された
• 1970年代、日本の研究者たちがCVD技術を発展させた
• 現代のCVD反応器は、ダイヤモンドの種結晶を真空チャンバーに入れ、反応ガスを用いてダイヤモンドを成長させる

実験室ダイヤモンドの識別

• 純粋な形の実験室ダイヤモンドと天然ダイヤモンドは、物理的・化学的・光学的に同一である
• 実験室ダイヤモンドは不純物がほとんどなく、天然ダイヤモンドよりも純度が高い場合がある
• 高圧高温合成ダイヤモンドは金属触媒の痕跡を含むことがある
• CVDダイヤモンドはグラファイトを含むことがある
• ダイヤモンド鑑定機関は、実験室ダイヤモンドに「LG」または「Laboratory-Grown」という表示を刻印する

宝石の未来

• ダイヤモンドが婚約の申し込みに欠かせない要素になったのは、De Beersの広告キャンペーンのおかげである
• 実験室ダイヤモンドは天然ダイヤモンドと見分けがつかず、価格ははるかに安い
• 実験室ダイヤモンドは、より純粋で、より美しい色を持つことがある
• 消費者は、より優れたカットや研磨技術、そしてデザインを求めている

GN⁺のまとめ

• ダイヤモンドは自然界で最も硬い物質であり、実験室でより速く、より純粋に合成できる
• 高圧高温合成および化学気相成長技術によってダイヤモンドを合成できる
• 実験室ダイヤモンドは天然ダイヤモンドと見分けがつかず、価格が安い
• ダイヤモンドは婚約の申し込みの象徴として定着しており、実験室ダイヤモンドがその役割を置き換えられる

[GN⁺]

Hacker Newsの意見

• この記事はダイヤモンドの歴史と商業的発展について扱っている

  • Alibabaで高圧・高温のダイヤモンド製造機を約20万ドルで購入可能
  • De BeersのR&D部門であるElement Sixは、レーザーやその他の特殊用途向けに合成ダイヤモンドを販売している
  • 天然ダイヤモンド業界では、ダイヤモンドを見つけるためにX-rayシステムを使う技術が導入された
  • ダイヤモンドの切断と研磨の工程は自動化されており、機械は主に中国とインドで生産されている
  • ダイヤモンドは今やキログラム単位でプラスチック袋に入った状態で購入できる

• 過去10年間で、中国とインドにおける安価なラボダイヤモンドとモアッサナイトの生産が爆発的に増加した

  • 10年前は、品質の良いラボダイヤモンドを手頃な価格で見つけるのは難しかった
  • 現在は競争が激化し、ラボダイヤモンドは非常に高品質でありながら安価になっている
  • モアッサナイトは今では小売価格で1カラットあたり5ドル以下で販売されている
  • 今後10年以内にダイヤモンドの価値はほぼ失われると予想される

• ラボグロウンダイヤモンドは採掘されたダイヤモンドよりはるかに安い

  • ダイヤモンドは純粋であるほど価格が高いが、純粋すぎるとラボグロウンと見なされて価格が下がる

• ラボダイヤモンドは、自然ができることを人間はもっと上手くできるという原則を証明している

  • しかし、自然の多様性を備えた人工の森を作れるようになるまでは、その傲慢さは行き過ぎだという意見もある

• 婚約の贈り物としての価値について、十分な苦痛が内在しているのかという疑問が提起されている

• ダイヤモンドに対する長年のスティグマはいまだに存在する

  • 真実の愛のためには誰かが地面を掘らなければならない、という認識がある

• 結婚前にダイヤモンドについて徹底的に調べたうえで、ラボ製ダイヤモンドを選んだという体験談の共有

  • De Beersの低品質な1カラットダイヤモンドの価格で、大きくて無欠点のダイヤモンドを購入した
  • 今後ダイヤモンド価格がさらに下がると予想していたが、結婚のため仕方がなかった

• 投資グレードのダイヤモンドでは、依然として重量が重いものや派手な色を持つ天然ダイヤモンドが優勢である

  • ラボ製で最大の宝石グレードダイヤモンドは約30カラット
  • 数十年以内には天然を上回る可能性があると予想される

• 婚約指輪を購入する予定で、ラボ製ダイヤモンドを選び、そのぶん指輪の金属により多くのお金をかけるつもりだという話

  • ラボ製ダイヤモンドを高品質な金の指輪に合わせてくれる人が見つかるか気になっている

• Wiredは2003年にダイヤモンドに関する素晴らしい記事を掲載していた

  • リンク: Wired記事