洞赋予钻石颜色

据说钻石是女孩最好的朋友，但钻石的闪亮和诱人的结构是怎么来的呢?现在，一种新型的超强电子显微镜可以看到单个原子，使科学家们能够以前所未有的细节看到钻石内部，从而揭开它们丰富多彩的秘密。

钻石是由排列成有序晶格结构的碳原子组成的。每个碳原子都与另外四个碳原子相连，其结构类似于一系列重复的相互连接的金字塔。

但是，如果一些碳原子被其他元素的原子所取代，晶体的颜色就会改变。氮使钻石呈现黄色，而硼会产生美丽的蓝色色调。不那么吸引人的是在一些晶体中看到的褐色变色，尽管钻石专家最初对可能发生这种情况的原因感到困惑。

现在，由于英国工程与物理科学研究委员会(EPSRC)安装了一种名为SuperSTEM的新型显微镜，它的功能强大到可以看到晶体内单个原子的位置，甚至可以测试原子之间键的强度，科学家们第一次可以看到钻石中原子的3D排列。

这表明棕色钻石含有微小的洞，或空洞，只有少数原子穿过，这会影响光穿过晶体的路径，导致变色。但是这些可以通过将钻石加热到2000°C以上来去除，这会导致碳晶格中的键重新配置，填补空隙。结果是一块看起来更令人印象深刻的石头，可以在商店里卖出更高的价格。

但是，能够使不太值钱的棕色钻石看起来清澈，意味着钻石专家需要知道这种处理是什么时候发生的，以避免误导购买者。戴比尔斯(De Beers)英国专家大卫•费舍尔(David Fisher)解释说:“同样的宝石，一颗是棕色的，一颗是无色的，价格相差高达10倍。”“经过处理的石材价格仅为未经处理的天然石材的40-50%。”

这种新型显微镜不仅仅是用来观察昂贵的宝石的。该装置安装在英国达斯伯里研究机构，是国际上为数不多的此类设备之一，科学家将利用它来解开从人体组织到用于外太空的新型聚合物等各种材料的结构秘密。