Smutsig diamant får annat skimmer

En perfekt diamant är vit, det vill säga färglös. Vitt ljus är ju en blandning av alla synliga våglängder, och diamantens vita färg innebär att den reflekterar alla dessa våglängder lika bra.

Naturliga diamanter kan dock innehålla både främmande ämnen och deformationer i kristallstrukturen, som ger olika färgnyanser. Det vanligaste främmande ämnet i diamant är kväve, som kan förekomma i mängder upp till 0,1 procent och vanligtvis ger en gulaktig till brun färg. Små mängder av grundämnet bor i diamanten ger på motsvarande sätt en blå nyans.

I grunden är det elektronernas energinivåer hos diamantens atomer som avgör dessa färgnyanser, eftersom olika våglängder hos ljuset har olika energi. Kvävet har ett udda antal elektroner vilket gör att en av dessa kan lyftas till en högre energinivå om den absorberar blå-violett ljus. Resultatet blir en kristall som reflekterar mindre av den våglängden, och därför får en gulbrun nyans. För bor, som också har ett udda antal elektroner, gäller att ett fullt elektronpar kan bildas om elektroner från omgivande kolatomer lyfts dit genom absorption av röda våglängder, vilket resulterar i blå färg.

Även defekter i kristallstrukturen kan påverka diamantens färg. Dessa kan uppkomma genom deformation under tillväxten eller genom senare bestrålning med gammastrålning. Resultatet blir att vissa positioner i kristallstrukturen saknar atomer, vilket orsakar störningar i elektronernas energinivåer. Gittereffekter orsakade av deformation kan då ge diamanten en skär, röd eller brun nyans, medan skador från strålning kan ge en grön färg. Diamanter kan även ha en mörk, nästan svart färg som orsakas av mycket små inneslutningar av mineralkorn med svart färg.

/Olof Martinsson, Luleå tekniska universitet