Q:螢光奈米鑽石和一般鑽石有什麼不同? 首先我們從鑽石的結構談起,鑽石為sp3結構,也就是碳原子以四面體的方式架構,每個碳原子都與另外四個碳原子相接。這種堅固嚴密的四面體,讓鑽石成為自然界中最堅硬的物質。 因為鑽石碳原子的結構緊密、形成的晶格很小,其他較大的原子不易摻雜;自然界中最常見的雜質是和碳原子大小相近的氮原子、硼原子,這些雜質也是彩鑽形成顏色的原因之一。奈米鑽石的結構和一般鑽石相似,但透過一些加工方法,可以讓奈米鑽石發出具有利用價值的光芒。 首先,我們用高溫高壓將碳元素合成奈米鑽石粉末,接著利用高能量的電子束或離子束轟擊,讓結構中產生空缺。再高溫加熱,促使空缺移動到摻雜的氮原子旁,形成「氮—空缺顏色中心」(nitrogen-vacancy color center, NV),就成為會發光的「螢光奈米鑽石」。我們把它的英文命名為Fluorescent Nanodiamond,縮寫FND。 奈米鑽石可以發光,關鍵是因為有「氮—空缺顏色中心」。當含有「氮—空缺顏色中心」的奈米鑽石受到黃綠色光(波長500至600奈米)照射,會發出波長大約是700奈米的紅光,這紅光可以透過光學顯微鏡偵測到。