В ювелирной отрасли к основным критериям оценки бриллиантов относится их чистота, подразумевающая отсутствие включений и примесей. Чистые образцы ценятся намного выше. Однако в исключительных случаях посторонние вещества, встраиваясь в кристаллическую решетку, повышают эстетические свойства кристаллов, придавая им уникальность, что невозможно оценить традиционным подходом.

 

Включения связаны с особенностями генезиса алмазов. Этот минерал образуется из углеродсодержащего флюида в ходе длительного, многостадийного процесса, при котором возможны замедления и прерывания, а также растворение и наложение постростовых процессов. В качестве примесей чаще всего захватываются близкие по размеру атомы азота, водорода, реже – бора.

 

Кристаллы алмазов имеют кубический или октаэдрический облик. Захват примесей осуществляется по-разному для различных секторов роста. Так, для кубических секторов характерны микровключения и химические примеси, встраивающиеся в кристаллическую решетку или входящие в межрешеточное пространство.

 

Расположение включений в определенных концентрических оболочках определяет концентрически-зональное строение кристалла, проявляющееся во внутренних рисунках. Так, известны узоры в виде трех- четырех- и шестилучевых «звезд». Кристаллы концентрически-зонального строения редко обладают ювелирным качеством.

 

Огранка изученных образцов была осуществлена в соответствии с их структурой: в плане они имеют формы круга, квадрата и груши для подчеркивания симметричности рисунка, а среди боковых граней выделено по две больших плоскопараллельных, наиболее контрастно отражающих узор с тонкой ритмической зональностью.

 

Методами визуальных наблюдений и ИК-спектрометрии установлено, что рисунок выполнен «водородными» облаками. Микроскопия позволила определить их структуру: было выяснено, что они состоят из точечных включений.

 

Для визуализации структуры ученые исследовали образцы методом ультрафиолетового облучения. По результатам установлена контрастная желтая или зеленовато-желтая люминесценция облачных включений, которая хорошо проявляет послойную зональность. При этом слои отличаются толщиной и интенсивностью свечения. Сильная люминесценция отмечена в длинноволновом диапазоне, в коротковолновом наблюдалось слабое или умеренное свечение. Данное различие отмечено по секторам роста: люминесценция наблюдалась в кубических секторах и отсутствовала в октаэдрических. Фосфоресценция не выявлена.

 

ИК-спектроскопия отразила присутствие в составе образцов примесей азота в значительном количестве и водорода. Исследование по зонам проявило повышенную концентрацию водорода в облачных участках в сравнении с прозрачными. На спектрах фотолюминесценции, обнаруженных путем воздействия монохроматическим излучением, отмечены центры азота, водорода и никеля.