【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于晶體生長中的鉆石單晶生長，具體涉及一種綠色熒光發光鉆石的制備方法。
技術介紹
1、鉆石熒光是指鉆石在受外界能量激發時發光的現象，激發源撤除后發光立即停止，這種發光現象被稱為熒光。鉆石熒光獨特的光學特性在多個領域展現出重要的應用價值。首先，在生物醫學領域，鉆石由于其高度的生物相容性、低毒性和優良的熒光特性，可被用作診斷、成像和治療劑。其次，鉆石在高壓科學研究中也發揮著重要作用，鉆石壓砧的熒光效應影響測試樣品的拉曼散射光譜信噪比，通過研究鉆石的熒光特性，可以更準確地判斷高壓下的物質狀態，為科學研究提供重要依據。最后，鉆石在陰極射線、x射線、紫外線下能發出鮮明的綠色、天藍色、紫色、黃綠色熒光，為舞臺表演提供創新的光效和視覺效果；因而鉆石可以用于制作舞臺上的特殊光源或裝飾品，通過控制不同的激發光源，展現出多種顏色的熒光效果，為舞臺表演增添動態和視覺沖擊力，提升整體舞臺的美感和科技感。
2、因此，如何生長并實現鉆石熒光發光的可調性，是目前鉆石領域亟需解決的一項關鍵科學和技術問題。基于此，開展鉆石熒光發光的調控研究對于實現熒光鉆石在科學技術和鉆飾領域中的更廣泛應用意義重大。
技術實現思路
1、本專利技術的目的就在于，提供一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，以解決不同強度的含綠色發光色心的大尺寸鉆石單晶體制備的問題。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，包括以下步驟：
4、a、含鎳高氮型鉆石
5、a1、依次將金屬剛帽5、銅片及碳片2置于葉蠟石容器1中，再放入nacl+zro2套管組裝的復合組件，所述nacl+zro2套管內設置石墨加熱管9，其內部依次填入al2o3+mgo絕緣管，絕緣管上填入mgo+zro2柱6，管內放置鉆石籽晶4與金屬觸媒柱，其上方為石墨碳源7，nacl+zro2套管復合組件上部再依次放入銅片及碳片2、金屬剛帽5完成合成塊的組裝；
6、a2、將合成塊取出，采用六面頂高壓設備在5.5-6.5gpa的壓力以及1300-1600℃的溫度下使用0.2wt.％c3h6n6添加劑進行鉆石晶體的合成；
7、a3、將步驟a2所得產物進行處理以除去表面的金屬觸媒、鉆石晶體表面殘存的石墨雜質以及其他雜質，得到直徑大于2mm的含鎳高氮型鉆石大單晶；
8、b、對高氮型鉆石進行高溫高壓退火處理，制備綠色熒光鉆石晶體
9、b1、依次將金屬剛帽5、銅片及碳片2置于葉蠟石容器1中，再放入nacl+zro2套管組裝的復合組件，所述nacl+zro2套管內設置石墨加熱管9，其內部依次填入al2o3+mgo絕緣管，將含鎳鉆石置于高純石墨粉腔體核心區域，并冷壓成石墨柱腔體，并將該腔體置于al2o3+mgo絕緣管內，絕緣管上填入mgo+zro2柱6，nacl+zro2套管復合組件上部再依次放入銅片及碳片2、金屬剛帽5完成合成塊的組裝；
10、b2、將合成塊取出，采用六面頂高壓設備在4-7gpa的壓力以及1200-2000℃的溫度進行5分鐘至數小時的鉆石晶體的高溫高壓退火處理；
11、b3、將步驟b2所得產物進行處理以除去鉆石晶體表面殘存的石墨雜質以及其他雜質，得到綠色熒光鉆石晶體。
12、進一步地，步驟a1，所述鉆石籽晶為0.8*0.8mm的工業鉆石，選擇其{111}面作為籽晶生長面。
13、進一步地，步驟a1，所述金屬觸媒柱是以鐵鎳合金制成。
14、進一步地，步驟a1，所述石墨碳源7為柱狀，是以高純石墨粉作為碳源，含氮化合物作為碳源的添加劑，碳源與碳源的添加劑混合后冷壓而成。
15、進一步地，步驟a1和步驟b1中，所述石墨加熱管9厚度為0.9mm，緊密貼合在nacl+zro2套管內。
16、進一步地，步驟a2和步驟b2中，合成前，將組裝好的合成塊放入120℃恒溫箱中干燥兩小時。
17、進一步地，步驟a2和步驟b2中，腔體內的溫度采用pt-30％rh/pt-6％rh雙鉑銠熱電偶作為溫度傳感元件進行溫度標定，合成壓力基于鉍(bi)、鋇(ba)和鉈(tl)的高壓相變點進行標定校準。
18、進一步地，步驟a3中，將步驟a2所得產物先置于熱的稀硝酸中除去表面的金屬觸媒，后置于硝酸和濃硫酸的熱混合物中，除去鉆石晶體表面殘存的石墨雜質；所有晶體在測試之前使用無水乙醇進行超聲清洗，除去鉆石表面其它雜質。
19、進一步地，步驟b3中，將步驟b2所得產物置于硝酸和濃硫酸的熱混合物中，用以除去附著在鉆石晶體表面的石墨雜質；所有晶體在測試之前使用無水乙醇進行超聲清洗，除去鉆石表面其它雜質。
20、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
21、本專利技術提供了一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，實現了不同強度的含綠色發光色心的大尺寸鉆石單晶體制備。本專利技術綠色熒光發光鉆石的制備，不僅可以通過控制不同的激發光源，將鉆石用于舞臺上的特殊光源或裝飾品，展現出多種顏色的熒光效果，為舞臺表演增添動態和視覺沖擊力，提升整體舞臺的美感和科技感。而且，在實現綠色發光強度可調控的基礎上，也可利用鉆石的高效散熱特性來推動大尺寸鉆石單晶材料在高功率色心激光器中的應用和發展。
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1.一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A1，所述鉆石籽晶為0.8*0.8mm的工業鉆石，選擇其{111}面作為籽晶生長面。
3.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A1，所述金屬觸媒柱是以鐵鎳合金制成。
4.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A1，所述石墨碳源(7)為柱狀，是以高純石墨粉作為碳源，含氮化合物作為碳源的添加劑，碳源與碳源的添加劑混合后冷壓而成。
5.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A1和步驟B1中，所述石墨加熱管(9)厚度為0.9mm，緊密貼合在NaCl+ZrO2套管內。
6.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A2和步驟B2中，合成前，將組裝好的合成塊放入120℃恒溫箱中干燥兩小時。
7.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A2和步驟
8.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟A3中，將步驟A2所得產物先置于熱的稀硝酸中除去表面的金屬觸媒，后置于硝酸和濃硫酸的熱混合物中，除去鉆石晶體表面殘存的石墨雜質；所有晶體在測試之前使用無水乙醇進行超聲清洗，除去鉆石表面其它雜質。
9.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟B3中，將步驟B2所得產物置于硝酸和濃硫酸的熱混合物中，用以除去附著在鉆石晶體表面的石墨雜質；所有晶體在測試之前使用無水乙醇進行超聲清洗，除去鉆石表面其它雜質。
...【技術特征摘要】
1.一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟a1，所述鉆石籽晶為0.8*0.8mm的工業鉆石，選擇其{111}面作為籽晶生長面。
3.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟a1，所述金屬觸媒柱是以鐵鎳合金制成。
4.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟a1，所述石墨碳源(7)為柱狀，是以高純石墨粉作為碳源，含氮化合物作為碳源的添加劑，碳源與碳源的添加劑混合后冷壓而成。
5.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟a1和步驟b1中，所述石墨加熱管(9)厚度為0.9mm，緊密貼合在nacl+zro2套管內。
6.根據權利要求1所述的一種綠色熒光發光鉆石的制備方法，其特征在于：步驟a2和步驟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：房超，王文豪，陳良超，婁慶，單崇新，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：
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