The presence of boron in the structure of diamond is rare in nature, and even when present, reported values are ≤0.5 ppm. This study used various spectroscopic methods and time-of-fight (ToF-) SIMS to characterize and analyze for boron in natural type IIb blue diamonds, including the well-known Hope and the Blue Heart diamonds, and on one high-pressure, high-temperature annealed natural stone. Infrared spectroscopy measurements reveal uncompensated boron values as large as 1.72 ± 0.15 ppm, which is significantly higher than the previously reported maximum of 0.5 ppm. ToF-SIMS analyses gave spot total boron concentrations as high as 8.4 ± 1.1 ppm for the Hope diamond to less than 0.08 ppm in other blue diamonds. By comparison, a type Ia diamond did not show detectable boron. ToF-SIMS analyses revealed strong zoning of boron in some diamonds, which was confirmed by mapping the uncompensated boron using synchrotron infrared spectroscopy. This greater range of boron concentrations compared to previous studies might be explained by the larger number of natural diamonds analyzed here, 78, compared to <10 samples reported in the literature. The samples in this study are all gem-quality diamonds, including some Intense to Fancy-Deep blue diamonds; color intensity, however, only loosely correlates with the boron content. Boron is also likely responsible for the phosphorescence emissions of type IIb diamonds, in the red at 660 nm and in the blue-green at 500 nm. Our results are consistent with previous work suggesting that the emissions are caused by donor-acceptor pair recombination processes involving boron and other defects. The exact nature of the phosphorescence processes is still not fully understood, but likely involves complex steps of charge carrier trapping and detrapping.
Inhalt
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertBoron in natural type IIb blue diamonds: Chemical and spectroscopic measurementsLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertMejillonesite, a new acid sodium, magnesium phosphate mineral, from Mejillones, Antofagasta, ChileLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertSilician magnetite from the Dales Gorge Member of the Brockman Iron Formation, Hamersley Group, Western AustraliaLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertThe mechanism of thermal decomposition of dolomite: New insights from 2D-XRD and TEM analysesLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertA revised diamond-graphite transition curveLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertInsights into the crystal and aggregate structure of Fe3+ oxide/silica co-precipitatesLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertCompositional dependence of alkali diffusivity in silicate melts: Mixed alkali effect and pseudo-alkali effectLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertKinetics of evaporation of forsterite in vacuumLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertX-ray absorption near edge structure (XANES) study of the speciation of uranium and thorium in Al-rich CaSiO3 perovskiteLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertRehydration of dehydrated-dehydroxylated smectite in a low water vapor environmentLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertEffect of high pressure on the crystal structure and electronic properties of magnetite below 25 GPaLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertOH group behavior and pressure-induced amorphization of antigorite examined under high pressure and temperature using synchrotron infrared spectroscopyLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertSingle-crystal Raman spectroscopy of natural paulmooreite Pb2As2O5 in comparison with the synthesized analogLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertThe dissolution of laumontite in acidic aqueous solutions: A controlled-temperature in situ atomic force microscopy studyLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertCrystal structure of CaRhO3 polymorph: High-pressure intermediate phase between perovskite and post-perovskiteLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertOxide melt solution calorimetry of Fe2+-bearing oxides and application to the magnetite–maghemite (Fe3O4–Fe8/3O4) systemLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertStatic compression of (Mg0.83,Fe0.17)O and (Mg0.75,Fe0.25)O ferropericlase up to 58 GPa at 300, 700, and 1100 KLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertImplications of ferrous and ferric iron in antigoriteLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertMarkascherite, Cu3(MoO4)(OH)4, a new mineral species polymorphic with szenicsite, from Copper Creek, Pinal County, Arizona, U.S.A.Lizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertNatural hydrous amorphous silica: Quantitation of network speciation and hydroxyl content by 29Si MAS NMR and vibrational spectroscopyLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertLead-tellurium oxysalts from Otto Mountain near Baker, California: VII. Chromschieffelinite, Pb10Te6O20(OH)14(CrO4)(H2O)5, the chromate analog of schieffeliniteLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertExperimental growth of diopside + merwinite reaction rims: The effect of water on microstructure developmentLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertThermodynamic model for growth of reaction rims with lamellar microstructureLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertThe high-pressure behavior of micas: Vibrational spectra of muscovite, biotite, and phlogopite to 30 GPaLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertCritical evaluation of the revised akdalaite model for ferrihydrite—DiscussionLizenziert2. April 2015
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Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziertCritical evaluation of the revised akdalaite model for ferrihydrite—ReplyLizenziert2. April 2015