Mikrowellenplasma-CVD Schmucksteine aus synthetischem Diamant

Redakteur: Kristin Rinortner

Synthetischer Diamant wird fast ausschließlich in industriellen Anwendungen eingesetzt. Forscher haben nun das Verfahren so weit entwickelt, dass 600 Diamanten gleichzeitig wachsen können.

Firmen zum Thema

Die weltweite Diamant-Nachfrage steigt. Eine Alternative zu dem begehrten Rohstoff ist synthetisch hergestellter Diamant.
Die weltweite Diamant-Nachfrage steigt. Eine Alternative zu dem begehrten Rohstoff ist synthetisch hergestellter Diamant.
(Bild: Fraunhofer IAF)

Einsatzmöglichkeiten ergeben sich dadurch nicht nur als Schmuckstein, sondern auch in Leistungsbauelementen für die Satelliten-Kommunikation, Linsen für Hochenergie-Laser oder Einzelphotonen-Emittern.

„Diamonds are a girl’s best friend” sang Carol Channing schon 1949. Daran hat sich bis heute nichts geändert. Diamant als Schmuckstein ist begehrt – vor allem in den USA, China und Europa. In fünf Jahren soll die Nachfrage nach Rohdiamanten das Angebot sogar übersteigen, sagt eine Studie von Bain & Company und dem Antwerp World Diamond Centre, die Anfang März 2015 veröffentlicht wurde.

Bildergalerie

Künstlich hergestellter Diamant könnte den Markt zukünftig bereichern und eine Alternative zu der knappen, natürlichen Ressource sein. Wurde bislang die aufwendige Herstellung von sogenannten „man-made diamonds“ bemängelt, präsentieren Forscher des Fraunhofer IAF nun ein Verfahren, das die serielle Produktion von einkristallinem Diamant ermöglicht.

Plasma-Reaktor lässt 600 Diamanten gleichzeitig wachsen

„600 Diamanten können wir in unserem Plasma-Reaktor gleichzeitig wachsen lassen. Das ist weltweit einzigartig“, erklärt Dr. Christoph Nebel, Abteilungsleiter am Fraunhofer IAF. „Die besondere Bauform des Reaktors ermöglicht es, ein großvolumiges Plasma zu erzeugen und damit Diamant auf einer großen Fläche abzuscheiden“.

Innerhalb von zehn Tagen können so in dem Reaktor bis zu 600 Substrate, je 3 mm x 3 mm x 0,3 mm groß, mit einkristallinem Diamant überwachsen werden. Dies entspricht einer Menge von 190 Karat Schmuckdiamant. Und das Ergebnis kann sich sehen lassen: Mit einer Konzentration von Fremdatomen kleiner als 1016 cm-3weist der künstlich hergestellte Diamant eine höhere Reinheit auf als sein natürliches Pendant.

„Mit dem bloßen Auge ist natürlicher von synthetischem Diamant nicht zu unterscheiden“, ergänzt Nebel. Nur rund 15% der in der Natur abgebauten Rohdiamanten werden als Schmuckstein etwa in einem Kollier oder Ring verwendet, da der Großteil der Steine zu unrein oder die Form ungeeignet ist. Bei dem aufwändigen Abbau des natürlichen Diamantvorkommens werden Mensch und Umwelt zudem stark in Mitleidenschaft gezogen. Dank der synthetisch hergestellten Steine könnte zukünftig „nachhaltiger“ Schmuck angeboten werden.

(ID:43376788)