历史文献清单: 历史上试图合成钻石的经验


Historical Attempts to Synthesize Diamond
摄影:亨利‧莫桑(Henri Moissan)自行建造在实验中使用的的电弧炉,尝试在高温高压条件下合成钻石。照片来源:谷哥图片(Google Images)

钻石拥有多种独特的物理特性,比如硬度、亮光和光学透明度,两千多年来一直备受推崇。远在罗马帝国时期,镶嵌毛胚钻石晶体的戒指便已出现,到了1600年代更发明了多种能切出对称平面或刻面的方法与工具,可以制造抛光宝石。在18世纪,科学家对这种特殊矿物产生了浓厚兴趣,深入探索它的天然成因及化学成分,推动了19世纪的大量钻石研究。虽然一个多世纪之前人们就知道钻石可完全燃烧而不残留任何物质,但法国化学家安托万‧拉瓦锡(Antoine Lavoisier)于1772年再次进行了相关的实验。他将钻石放入注有氧气的玻璃瓶,然后用聚焦太阳光线加热,发现瓶内产生了二氧化碳气体,由此确定钻石是由碳组成。其后,史密森‧坦南特(Smithson Tennant)和汉弗莱‧戴维(Humphrey Davy)也分别在1797年及1814年证实了此研究结果。

科学家从19世纪初开始尝试用几种实验方法合成钻石。有些试验产生了微细晶体,从表观硬度看来,加上一些熟悉天然钻石的专家(通常是珠宝商)用显微镜看到的视觉外观,这些晶体据声可能是钻石,但由于当时的技术无法识别这些微细颗粒的化学成分和晶体结构,所以无法确实鉴定为钻石。考虑到当时可供使用的培育方法及设备,直至今天我们也不能确定这些微细晶体是否就是钻石。这些晶体也可能是其他矿物相,例如碳化硅、氮化碳、氮化硼或氧化铝,这些矿物的硬度都跟钻石相差不远。

这些早期合成实验都使用高温,但最初科学家没有想到高压也是培育钻石的必要条件。1876年南非金伯利岩管发现钻石之前,大家都不知道钻石是由火成岩成矿,直至1954年才首次验证可在高温高压下复制天然钻石的培育过程。合成钻石的经过引人入胜,罗伯特‧黑森(Robert Hazen)所著的《钻石创造者》(The Diamond Makers(剑桥大学出版社,2000年)正是叙述这段历史,下列文献也记录了人造钻石的发展历程。

如何使用文献清单
我们提供文献清单,目的是让您有机会深入了解以往试验培育钻石的历史。文献材料按时间顺序排列,突显思想意念如何随着时间演变。相关的材料为数极多,未能尽录于清单,所以我们汇编的内容侧重于一些经常被遗忘或忽视的有趣宝石学信息。

清单中许多文章均已于公共领域发布,您可以在线上图书馆找到,例如Hathitrust、互联网档案馆(Internet Archive)或其他数字存储库。近年出版的刊物通常可在图书馆找到,这些文章的摘要一般已上载到原版期刊或杂志的网站,您亦可以向出版商购买文章。

《爆燃器或造钻机》(The Deflagrator or Diamond-Making Machine,作者不详,《力学杂志》(Mechanics’s Magazine),第1卷,第2期,25-27页(1823年)。班杰明‧西利曼(Benjamin Silliman)科研工作的报告,他使用吹管输出压缩气体将石墨粉加热至高温,据报产生了不同颜色的微细玻璃球体,可以划破玻璃。他指出:「这种熔融含碳物质已达到非常像钻石的状态。」

《人造的真钻石》(Artificial Production of Real Diamonds,作者不详,《力学杂志》(Mechanics’s Magazine),第10卷,第278期,300-301页(1828年)。简短地总结了尚-尼古拉斯‧甘纳尔(Jean-Nicolas Gannal)的实验。他利用水、磷及碳硫化合物产生化学反应制成纯碳,然后过滤和干燥了化学反应的残留物,声称发现可散射光线的微细晶体。一位经验丰富的巴黎珠宝商看过他展示的晶体后,「宣布它们是真钻石」。该报告亦在《富兰克林研究所学报》(Journal of the Franklin Institute),第3卷,第2期,140-141页(1829年)发表,另有注释在《科学发现年鉴》(Annual of Scientific Discovery),第181页(1862年)刊载;《大众科学月刊》(Popular Science Monthly),第14卷,第3期,687页(1879年)也提及此实验。

《关于人工生产钻石》(Ueber Künstliche Darstellung des Diamants [About the Artificial Production of Diamonds],作者不详,《技术与经济化学学报》(Journal für Technische und Ökonomische Chemie),第4卷,第1期,43-48页(1829年)。 关于培育人造钻石的早期记录。

《耐火体的熔融与挥发》(Fusion et Volatilisation des Corps Refractaire [Fusion and Volatilization of Refractory Bodies],C‧德普雷茨(C. Despretz),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第28卷,755-757页(1849年),另有四份补充报告刊载于第29卷、48-51页、545-548页及709-724页(1849年)和第30卷,367-376页(1850年)。实验利用电弧炉的电流,通过电极上的直接熔融产生颗粒状结晶粉末。这种粉末可以划破玻璃,燃烧时不会残留任何物质。这项研究可见于多份文献:《美国科学人杂志》(Scientific American),第5卷,第38期,302页及第41期,325页(1850年)、《矿业杂志》(Mining Magazine),第2卷,第3期,352-353页(1854年)、《科学发现年鉴》(Annual of Scientific Discovery),241-242页(1854年)及237页(1855年)。 E.J.休斯敦(E.J. Houston)于《富兰克林研究所学报》(Journal of the Franklin Institute),第110卷,第3期,170-173页(1880年)的文章对德普雷茨的工作作出论述。

《关于天然和人工生产的钻石》(Sur la Production Naturelle et Artificielle du Diamant [On the Natural and Artificial Production of Diamond],E.B.德‧尚库尔图伊(E.B. de Chancourtois),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第63卷,第4期,22-25页(1866年)。作者探讨形成钻石的不同主张。

《关于制造钻石》(Sur la Production du Diamant [On the Production of Diamond],C‧赛克斯(C. Saix),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第66卷,第23期,1168-1169页(1868年)。本文简介一种培育钻石的实验方法,即将氯气通过熔融铸铁来提取碳,随着熔融金属蒸发便可结晶,视乎熔融铁中的微量杂质产生无色或不同颜色的微细晶体。此研究实验在《美国科学人杂志》(Scientific American),第19卷,第6期,85页(1868年)以及《科学发现年鉴》(Annual of Scientific Discovery),223-224页(1869年)均有提述。

《声称人工生产的钻石》(The Asserted Artificial Production of the Diamond,N‧斯托里-马斯基林(N. Story-Maskelyne),《自然杂志》(Nature),第21卷,第531期,203-204页(1880年)。作者是大英博物馆的科学家,他检查了詹姆斯‧麦克蒂尔(James Mactear)制造的一些微细晶体颗粒后报告,这些颗粒放在蓝宝石与托帕石的抛光表面之间研磨时,不会划破任何一个表面。它们在显微镜下进行偏振光检查时,似乎具有光学双折射作用。最后,它们在高温下不会燃烧。假如将几个颗粒放入氢氟酸,一夜后便会溶解。总结上述观察结果,作者认为它们不是钻石。本报告亦刊载于《艺术学会杂志》(Journal of the Society of Arts),第28卷,第1415期,103页(1880年);以及于《化学新闻》(Chemical News),第41卷,第1049期,4-5页(1880年),以及《利特尔的生活时代》(Littell’s Living Age),第29卷,第1859期,318-320页(1880年)。《工程与采矿杂志》(The Engineering and Mining Journal),第29卷,第7期,120页及第29卷,第8期,135页(1880年);以及《大众科学月刊》(Popular Science Monthly),第16卷,第3期,716-717页(1880年)和《周六回顾》(Saturday Review),第49卷,第1263期,45-46页(1880年)均有关于麦克蒂尔实验的论述。

《人造钻石》(Artificial Diamonds,W‧克鲁克斯(W. Crookes),《自然杂志》(Nature),第21卷,第533期,260页(1880年)。作者还有机会检查詹姆斯‧麦克蒂尔(James Mactear)提供的标本,发现它们呈不规则圆形,类似巴西工业用的圆粒金刚石。作者并发现这些样本可以散射像某些天然钻石的磷光。本文描述这种物质为「结晶碳砂」而不是钻石。

Diamonds in the Distance, Author unknown, Punch Magazine, Vol. 78, p. 35, (1880). A short satirical poem:

《遥远的钻石》(Diamonds in the Distance),作者不详,《笨拙杂志》(Punch Magazine),第78卷,35页(1880年)。讽刺短诗:
碳结晶徒劳无功,麦克蒂尔叹技穷;
无法造成钻石,所以仍需继续努力。
但他认为Chemie Art必须不断培育杰出人才;
在此之前,他还是会制造钻粉,所以还是擦干眼睛从头再来。

《关于人工形成钻石》(On the Artificial Formation of the Diamond,J.B.汉内(J.B. Hannay),《伦敦皇家学会会刊》(Proceedings of the Royal Society of London),第130卷,188-189页及450-461页(1880年)。作者是一名化学家,在格拉斯哥一家化学公司任职经理,很有兴趣尝试制造钻石。在此之前几年,南非金伯利岩发现了天然钻石,他决定尝试进行实验模拟天然钻石形成不可或缺的高温和高压环境,但其实当时在实验室创造这些条件的技术尚未成熟。经过多次实验,他终于制成一些细小透明晶体碎片,它们具有许多钻石的物理和外观特性。

《人工制造钻石》(Artificial Production of Diamonds,N‧斯托里-马斯基林(N. Story-Maskelyne),《自然杂志》(Nature),第21卷,第539期,404页(1880年)。作者察看詹姆斯‧汉内(James Hannay)制成的一些晶体碎片,认为它们是钻石。有关报告于《化学新闻》(Chemical News),第41卷,第1057期,97-98页(1880年)、《艺术学会杂志》(Journal of the Society of Arts),第28卷,第1423期,289页(1880年)和《利特尔的生活时代》(Littell’s Living Age),第29卷,第1867期,823-824页(1880年)发表。简记见于《工程与采矿杂志》(The Engineering and Mining Journal),第29卷,第9期,151页(1880年) ─「看来我们“人造钻石”的争议只是刚刚开始」。

同年2月26日,汉内在英国皇家学会会议上向广大听众介绍他研究合成钻石的初步成果。会议的报告刊载于《自然杂志》(Nature),第21卷,第540期,421-423页(1880年)、《艺术学会杂志》(Journal of the Society of Arts),第28卷,第1424期,336-337页(1880年)及《化学新闻》(Chemical News),第41卷,第1058期,106页(1880年)。他还在以下刊物列述实验的详细信息:《自然杂志》(Nature),第22卷,第559期,2页及第560期,255-257页(1880年)(再版刊登于《利特尔的生活时代》(Littell’s Living Age),第31卷,第1887期,438-442页(1880年)以及《富兰克林研究所学报》(Journal of the Franklin Institute),第110卷,第2期,123-135页(1880年)。

A.H.艾伦(A.H. Allen)在《英国机械与科学世界》(English Mechanic and World of Science)第31卷,第783期,67页(1880年)发表的一篇短文,载录了一首由英国皇家学会官员撰写的诗:
我们称为钻石的结晶碳,
正如汉内先生证明,是可以人工制造;
从碳氢化合物中释放氢气
旁为稳定的氮化合物,
而且必须有金属(镁或钠)存在,
就可产生珠宝商称颂的辉煌物质。

关于汉内制成人造钻石的其他论述文章可见于《制造者和建造者》(Manufacturer and Builder),第12卷,第3期,62-63章(1880年)、《贝尔格莱维亚画报伦敦杂志》(Belgravia Illustrated London Magazine),第41卷,第4期,186-190页(1880年)、《大众科学月刊》(Popular Science Monthly),第18卷,第6期,259-262页及第17卷,第10期,861页(1880年)及《英国机械与科学世界》(English Mechanic and World of Science),第31卷,第800期,461-462页(1880年)及《矿业与科学报》(Mining and Scientific Press),第41卷,第6期,82页(1880年)以及《1879-1880年科学和实用艺术事实年鉴》(Year-Book of Facts in Science and the Useful Arts for 1879-1880),92-95页(1880年)。

《人造钻石》(Artificial Diamonds,L‧皮特金(L. Pitkin),《矿业学院季刊》(School of Mines Quarterly),第1卷,第4期,140-148页(1880年)。作者回顾过去尝试生产人造钻石的历史。F.W.鲁德勒(F.W. Rudler)也在《大众科学评论》(Popular Science Review),第4卷,136-142页(1880年)(于《利特尔的生活时代》(Littell’s Living Age),第30卷,第1873期,362-365页(1880年)再版)发表类似的论述;A.H.贾普(A.H. Japp)亦于《工业时代》(Days with Industrials),274-281页(1889年)发表相关文章。一位不知名作者在《科学与工业年报》(L’Annee Scientifique et Industrielle),第24卷,181-183页(1881年)发表相关主题的短文。

《关于制备金刚光泽碳或钻石》(On the Preparation of Adamantine Carbon or Diamond,R.S.马斯登(R.S. Marsden),《爱丁堡皇家学会会刊》(Proceedings of the Royal Society of Edinburgh),第2卷,第108期,20-27页(1880年)。将石墨放入熔融金属中溶解,描述制造富金刚光泽坚硬八面结晶体的方法。《绅士杂志》(Gentleman’s Magazine),第251卷,第1811期,627-628页(1881年)也提述这种工艺。

《钻石的形成》(Formation of Diamonds,W.B.斯科特(W.B. Scott),《英国机械与科学世界》(English Mechanic and World of Science),第39卷,第1002期,296页(1884年)。作者提出用金属管制造钻石的新方法。金属管放在户外,如被雷电击中,可能含微细钻石。作者表示他不知道是否有其他人曾经如此试验。

Sur le Préparation du Carbone sous Forte Pression [On the Preparation of Carbon at High Pressure], H. Moissan, Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences, Vol. 116, No. 6, pp. 218-224, (1893).

《关于高压制碳》(Sur le Préparation du Carbone sous Forte Pression [On the Preparation of Carbon at High Pressure],H‧莫桑(H. Moissan),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第116卷,第6期,218-224页(1893年)。科学家亨利‧莫桑(Henri Moissan)是诺贝尔奖得主,1886年成功分离氟元素后,对合成钻石产生了兴趣。他分别取得南非金伯利岩矿石、巴西含钻砾石及陨石中的微金刚石,而每次都发现了铁,他认为铁对钻石的形成有着重要作用。他设计及建造了可以熔炼铁和其他金属的新型电弧炉。最初实验时,他让含碳的熔融铁慢慢冷却,然后用酸溶解凝固铁,但残留的只是石墨粉。其后,他调整了实验,让熔融金属快速冷却,随着金属收缩产生高压。后来在多次尝试实验中,他在残留物发现了微细的透明碎片。这些碎片具有钻石的外观及物理特性。他将碎片放入注有氧气的容器中加热,当产生二氧化碳气体时碎片便消失。自此,莫桑毕生也相信他创造了钻石,然而现代科学家曾试图复制他的实验性设计,但都未能产生钻石碎片,只能产生碳化硅(一种天然和人造物料,后来被命名为莫桑石)。莫桑在《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences)第118卷,第7期,320-326页(1894年)及第123卷,第4期,206-210页(1896年)、《艺术与工艺学院年鉴-系列2》(Annales du Conservatoire des Arts et Métiers, Ser. 2),第7卷,207-236页(1895年)、《化学新闻》(Chemical News),第91卷,第2361期,85-86页(1905年)和《美国科学人杂志副刊》,第62卷,第1601期,25646-25647页(1906年)发表他的实验报告。

莫桑的工作在科学文献广泛报道:作者不详,《古色古香杂志》(Magasin Pittoresque),第61卷,第15期,55-56页(1893年);作者不详,《十九世纪》(The Nineteenth Century),第23卷,第191期,678-683页(1893年);C‧弗里德尔(C. Friedel),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第116卷,第6期,224-226页(1893年);J‧迈耶(J. Meyer),《自然科学周刊》(Naturwissenschaftliche Wochenschrift),第8卷,第25期,245-247页(1893年)及第9卷,第6期,69-71页(1894年); P.A.克鲁泡特金(P.A. Kropotkin),《利特尔的生活时代》(Littell’s Living Age),第197卷,第2555期,742-745页及《大众科学月刊》(Popular Science Monthly),第43卷,第9期,622-627页(1893年);作者不详,《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement),第35卷,第904期,14452-14453页及第905卷,14463-14464页(1893年);《珠宝商周刊和钟表评论》(Jewelers’ Circular and Horological Review),第26卷,第6期,36-37页(1893年);及《自然杂志》(Nature),第47卷,第1216期,370页及第1220期,472页(1893年);以及由E‧莫梅内(E. Maumené)于《宇宙》(Le Cosmos),第14卷,第251期,434-435页(1889年)和第24卷,第423期,433-435(1893年)报导。

关于莫桑工作的其他报导和论述:V‧康沃尔(V. Cornish)分别在《知识》(Knowledge),第17卷,76-77页及《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement),第37卷,第959期,15328-15329页(1894年)发表;A.W.赫德勒(A.W. Herdler),《科学法语读物》(A Scientific French Reader),91-96页(1894年);作者不详,《科学与工业年报》(L’Annee Scientifique et Industrielle),第37卷,208-216页(1894年)发表;作者不详,《伯格和休特曼日报》(Berg-und Huettenmaennische Zeitung),第53卷,第16期,134-135页(1894年);A‧罗塞尔(A. Rossel),《科学院会议每周报告》(Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l’Academie des Sciences),第123卷,第2期,113-115页(1896年); 作者不详,《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement),第42卷,第1093期,17477页(1896年);作者不详,《宇宙》(Cosmos),第37卷,618-620页(1897年);J.B.C.克肖(J.B.C. Kershaw),《钱伯斯期刊》(Chambers’s Journal),第84卷,第718期,633-635页(1897年);作者不详,《美国每月评论评说》(American Monthly Review of Reviews),第19卷,第6期,712-713页(1899年);《钱伯斯期刊》(Chambers’s Journal),第79卷,第255期,724-726页(1902年);《戈德史密斯艺术杂志》(Journal der Goldschmiedekunst),第28卷,第15期,111-112页(1907年);A‧格拉登维茨(A. Gradenwitz),《普通纯科学与应用科学杂志》(Revue Générale des Sciences Pures et Appliques),第20卷,第16期,701-703页(1909年);及《科学新闻快报》(Science News-Letters),第14卷,第384期,99-100页(1920年)。

《人工复制钻石》(La Reproduction Artificielle du Diamant [The Artificial Reproduction of Diamond],L‧德克斯(L. Dex),《两个世界杂志》(Revue des Deux Mondes),第188卷(七月),438-447页(1893年)。作者评论尝试人工制造钻石的发展史。

《人造钻石》(Artificial Production of Diamonds,作者不详,《富兰克林研究所学报》(Journal of the Franklin Institute),第144卷,第862期,239-240页(1897年)。威廉‧克鲁克斯(William Crookes)在伦敦皇家学院(Royal Institute of London)一次演讲中描述他生产钻石的方法。一位不知名作者撰写了一篇文章评论他的工作成果,刊载于《知识与科学新闻》(Knowledge & Scientific News),第5卷,第2期,26-28页(1908年)。莫桑及克鲁克斯都认为石墨可以在高压高温下在熔融铁中溶解,如在合适物理条件下降低温度,熔融溶液中的碳便会结晶成为钻石。约50年后,二人的推断被证实为首次通过高温高压培育法成功合成钻石的基础理论。

《人造钻石》(Diamants Artificiels [Artificial Diamonds],作者不详,《科学与工业年报》(L’Annee Scientifique et Industrielle),第40卷,134-137页(1897年)。作者简述莫桑等人培育钻石的工作。

《人造钻石》(Artificial Diamonds,作者不详,《富兰克林研究所学报》(Journal of the Franklin Institute),第146卷,第3期,236-237页(1898年)。基里诺‧马约拉纳(Quirino Majorana)使用合成方法的简记,他将一块碳加热,然后暴露在高压下,声称钻石的制造不需要铁或其他金属溶剂的存在。乔治‧克劳德(Georges Claude)在《自然》(La Nature)第26卷,第1期,90页(1898年)发表的文章提述这次实验。原文论复制钻石Sulla Riproduzione del Diamante [On the Reproduction of Diamond])刊登于《皇家林塞学院学报》(Atti della Reale Accademia dei Lincei),第6卷,第2部分,141-147页(1897年)。

《人造钻石》(Kunstliche Diamanten [Artificial Diamonds],J‧弗里德兰德(J. Friedlaender),《自然科学周刊》(Naturwissenschaftliche Wochenschrift),第13卷,第28期,325-328页(1898年)。作者讨论在含硅酸盐矿物(如橄榄石)系统中形成钻石,这类钻石更接近在地幔形成的钻石。

《如何用糖制成钻石》(How Diamonds are Made out of Sugar,R.H.谢拉德(R.H. Sherard),《皮尔森杂志》(Pearson’s Magazine),第3卷,第3期,195-199页(1900年)。作者通过莫桑(Moissan)的研究回顾尝试培育钻石的历史,据说莫桑认为不可能制造大型人造钻石。《钱伯斯期刊》(Chambers’s Journal),第79卷,第255期,724-726页(1902年)也刊登了一位不知名作者撰写的同类评论文章。

《关于莫桑人工复制钻石的简记》(A Propos d’une Note de M. Moissan sur la Reproduction Artificielle du Diamant [About a Note of M. Moissan on the Artificial Reproduction of Diamond],G‧弗里德尔(G. Friedel),《奎斯内维尔博士的科学监测》(Le Moniteur Scientifique du Docteur Quesneville),第57卷,第712期,236-237页(1901年)。本文讨论莫桑成功制造钻石的可能性。查尔斯‧库姆斯(Charles Combes)撰写的两篇同类评论文章刊登于同一期刊,第59卷,第743期,785-792页(1903年)及第63卷,第763期,492-496页(1905年)。

《人造钻石》(Artificial Diamonds,W.B.坎普费特(W.B. Kaempffert),《阿普尔顿杂志》(Appleton’s Magazine),第6卷,第1期,89页(1905年)。一位电力工程师进行实验的笔记。H.W.费希尔(H.W. Fisher)使用改良器具重复莫桑的实验程序,声称生产了小颗钻石。

《制造合成钻石的改良版电弧炉》(Improved Arc Furnace for Making Synthetic Diamonds,F‧柯林斯(F. Collins),《电力》(Electricity),第29卷,第25期,339-341页(1905年)。作者描述可产生高温的新设计电弧炉。

《人造钻石》(Artificial Diamonds,C.V.伯顿(C.V. Burton),《自然杂志》(Nature),第72卷,第1869期,397页(1905年)。作者总结其他在约摄氏700度高温下用铅钙碳溶液生产钻石的实验。

《如何在化学家实验室制造钻石》(How Diamonds are Made in the Chemist’s Laboratory,F‧李斯(F. Lees),《蓓尔美尔杂志》(Pall Mall Magazine),第39卷,第167期,297-301页(1907年)。作者讨论莫桑生产人造钻石的工作。同一作者的同类文章见于《技术世界杂志》(The Technical World Magazine),第9卷,第2期,183-187页(1908年)。

《引起轰动的人造钻石》(The Artificial Diamond Sensation,作者不详,《当代文献》(Current Literature),第44卷,第5期,557-559页(1908年)。作者讨论人们尝试制造钻石的历史,以及法国工程师亨利‧勒莫瓦内(Henri Lemoine)的欺诈行为,他获取巨额金钱资助他所谓的人造钻石发明研究,结果遭检控被判入狱。《文学文摘》(Literary Digest),第37卷,第8期,246页(1908年)一篇题为《名声败坏的钻石制造者》(“A Discredited Diamond-Make的短文提述他的罪行;同时也载于不知名作者在《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement)第66卷,第1700期,74页(1908年)发表的短文,以及于《大众机械》(Popular Mechanics),第10卷,第6期,355-357页(1908年)和《自然杂志》(Nature),第78卷,第2017期,177-178页(1908年)刊登。

《钻石制造工艺研究》(Researches in Diamond Making,F.H.梅森(F.H. Mason),《矿业与科学报》(Mining and Scientific Press),第97卷,第23期,773-774页(1908年)。本文描述理查德‧斯雷尔法尔(Richard Threlfall)研发的新型装置,将钢柱塞压在一块加热的结晶石墨上形成高压。原文《关于电化学和电热化学的一些问题》(On Some Problems of Electro and Electro-Thermal Chemistry在《电工》(Electrician),第56卷,第7期,277-279页及第8卷,308-310页(1905年)发表。

《人造钻石》(Le Diamant Artificiel [Artificial Diamond],E‧德法科兹(E. Defacoz),《工业化学学报》(Revue de Chimie Industrielle),第19卷,第218期,35-40页(1908年)。本文回顾尝试制造钻石的历史。

《制钻》(The Making of Diamonds,作者不详,《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement),第66卷,第1716期,327页(1908年)。另一篇回顾培育钻石历史的简短文章。

《关于合成钻石》(Über die Synthese des Diamanten [On the Synthesis of Diamonds],A‧迪塞尔多夫(A. Dieseldorff),《德意志黄金日报》(Deutsche Goldschmiede Zeitung),第11卷,第29期,237-240页(1908年)。作者回顾尝试培育钻石的历史。

《人造钻石》(Diamants Artificiels [Artificial Diamonds],P‧库姆斯(P. Combes),《宇宙》(Le Cosmos),第61卷,第1284期,256-257页(1909年)。本文简介尤金‧德‧布瓦梅纽(Eugene de Boismenu)的实验过程,附有他生产长达2.77毫米的微细「钻石」碎片的照片。《美国科学人杂志》(Scientific American)第108卷,第23期,515页(1913年)报导了这项使用电炉的实验,提及其中一颗微细晶体送到阿姆斯特丹进行刻面。其他简要记载见于《工程与采矿杂志》(The Engineering and Mining Journal),第96卷,第22期,1031页(1913年)及《矿业杂志》(Mining Magazine),第9卷,第4期,297页(1913年),另外F.P.曼因(F.P. Mann)也在《冶金和化学工程》(Metallurgical and Chemical Engineering),第11卷,第6期,361-363页(1913年)发表文章。

《钻石的起源》(The Genesis of the Diamond,C.A.帕森斯(C.A. Parsons),《美国科学人杂志副刊》(Scientific American Supplement),第86卷,第2225期,124-126页(1918年)。由于金伯利岩中可找到天然钻石,所以作者认为钻石并非在金伯利岩内形成,而是在地球深处蕴藏称为榴辉岩的岩石中形成,而这两种岩石都是在相对较低的温度下于铁中结晶,然后他总结了他进行的大量实验,尽管试图在「自然条件」下培育钻石,但终始未能合成。本报告的再版刊登于《珠宝商周刊》(Jewelers’ Circular),第77卷,第6期,46-47页及49页和第7卷,52-53页及55页(1918年);以及《普通纯科学与应用科学杂志》(Revue Générale des Sciences Pures et Appliques),第29卷,第11期,327-333页(1918年)。《矿业杂志》(Mining Magazine),第18卷,第6期,279-280页(1918年)亦载有帕森斯实验工作的简报。关于他早年工作的评论见于《科学与工业年报》(L’Annee Scientifique et Industrielle),第32卷,184-186页(1888年)。于1920年,作者发表详文描述他从1887年开始进行的实验工作,文章题为「人工生产钻石的实验」(Experiments on the Artificial Production of Diamond,于《伦敦皇家学会会刊A》(Transactions of the Royal Society of London A),第220卷,67-107页(1920年)。C.A.帕森斯还从实验中得到结论,认为莫桑合成的不是钻石,而是其他坚硬物质。他也尝试复制汉内早期的实验成果,可惜并不成功。

《钻石难题》(Das Diamantproblem [The Diamond Problem],C‧鲁尔(C. Rühle),《德国金匠报纸》(Deutsche Goldschmiede-Zeitung),第2卷,17页及第3卷,31-32页(1921年)。作者评论钻石的化学及物理特性,以及科学家尝试培育钻石的历史。

《人工制造钻石的挑战》(The Problem of Artificial Production of Diamond,C.H.德施(C.H. Desch),《自然杂志》(Nature),第121卷,第3055期,799-800页(1928年)。作者探讨石墨晶体结构的差异,讨论将石墨重新结晶成钻石的困难。

《人工钻石的X射线研究》(An X-ray Study of Diamonds Artificially,J.B.汉内(J.B. Hannay)于1880年进行的研究,F.A.班尼斯特(F.A.Bannister)和K‧朗斯代尔(K. Lonsdale),《矿物学杂志》(Mineralogical Magazine),第26卷,第181期,315-324页(1943年)。作者检查了1880年詹姆斯‧汉内(James Hannay)赠予大英博物馆的12块微细碎片,这些碎片被标记为「汉内的人造钻石」。显微镜检查发现,除了一颗外,其他所有钻石都是光学各向同性和无色,并呈现钻石的光泽与外观。X射线衍射照片证实,这11颗是钻石,而一块浅黄色的双折射碎片则无法确定,它可能是某种陶瓷材质。作者的结论是汉内确实做到了钻石结晶。题为「实验室合成钻石」(Laboratory Synthesis of Diamond的初期报告见于《自然杂志》(Nature),第151卷,第3829期,334-335页(1943年3月20日)。其后K‧朗斯代尔(K. Lonsdale)撰写题为「天然及人造钻石」(Diamonds, Natural and Artificial的报告在《自然杂志》(Nature),第153卷,第3892期,669-672页(1944年)刊登。

关于汉内研究工作的其他论述可见于:《对合成钻石的追求》(The Quest for Synthetic Diamonds,E.H.克劳斯(E.H. Kraus),《珠宝商周刊》(Jewelers’ Circular),第102卷,第9期,39及48页(1932年);《假定的人造钻石经过测试》(Supposed Synthetic Diamond Tested,E.H.克劳斯(E.H. Kraus),《宝石与宝石学》专业季刊(Gems & Gemology),第2卷,第12期,195-198页(1938年);《Hannay真的制造了钻石吗?》(Hannay Did Make Diamonds?),R‧韦伯斯特(R. Webster),《宝石学家》(The Gemmologist),第13卷,第147期,9-10页(1943年);《制造钻石第一人》(The Man Who First Made Diamonds,B.W. 安德森(B.W. Anderson),《宝石学新闻》(Gemmological News)(十月刊),551-552页(1943年);《人工生产钻石》(Artificial Production of Diamonds,C.H.德施(C.H. Desch),《自然杂志》(Nature),第152卷,第3849期,148-149页(1943年);《实验室合成钻石》(Laboratory Synthesis of Diamonds,R.J.史特鲁特(R.J. Strutt)(雷利勋爵(Lord Rayleigh)),《自然杂志》(Nature),第152卷,第3858期,394页(1943年);J.B.汉内与人造钻石》(J.B. Hannay and the Artificial Production of Diamonds,R.J.史特鲁特(R.J. Strutt)(雷利勋爵(Lord Rayleigh)),《自然杂志》(Nature),第152卷,第3864期,597页(1943年);J.B.汉内与人工生产钻石》(J.B. Hannay and the Artificial Production of Diamonds,M.W.特拉弗斯(M.W. Travers),《自然杂志》(Nature),第152卷,第3868期,726页(1943年);《汉内的人造钻石》(Hannay’s Artificial Diamonds,G.E.哈钦森(G.E. Hutchinson),《美国科学家》(American Scientist),第32卷,第1期,80-81页(1944年);J.B.汉内于1880年制造了实验室钻石吗?》(Did J.B. Hannay Produce Laboratory Diamonds in 1880?,E.H.克劳斯(E.H. Kraus),《珠宝商周刊-重点》(Jewelers’ Circular-Keystone),第114卷,第7期,120、122、124页(1944年);及《汉内的钻石》(Hannay’s Diamonds,A.R.巴特勒(A.R. Butler)和P.A.H.怀亚特(P.A.H. Wyatt),《英国化学》(Chemistry in Britain)(五月刊),462-463页(1988年)。

《人造钻石的奥秘》(The Mystery of the Man-Made Diamonds,J‧卡尔(J. Charr),《美国水星杂志》(American Mercury)(三月刊),39-40页(1954年)。作者简要地总结制造钻石的历史,提及培育人造红宝石及蓝宝石的知识已沉淀过百年后,他作出推测性的论述:「是否有一个神秘或许是全球性的“钻石信托组织”,故意阻止人造钻石出现?有大量证据表明这是如此。」

《关于合成钻石》(Über die Synthese des Diamanten [On the Synthesis of Diamond],A‧诺伊豪斯(A. Neuhaus),《应用化学》(Angewandte Chemie),第66卷,第17/18期,532-536页(1954年)。作者探讨可能成功合成钻石的温度和压力范围。本文英文版发表在《宝石学家》(The Gemmologist),第24卷,第284期,47-48页及第285期,72-74页(1955年)。

《人造钻石》(Man-Made Diamonds,F.P.邦迪(F.P. Bundy)、H.T.霍尔(H.T. Hall)、H.M.斯特朗(H.M. Strong)及R.H.温托夫(R.H. Wentorf),《自然杂志》(Nature),第176卷,第4471期,51-55页(1955年)及第365卷,第6441期,19页(1993年)。本文介绍通用电气研究人员首次描述他们于1954年12月16日成功生产工业级钻石的过程。事件将一个多世纪的实验推上高潮。H.T.(特雷西)霍尔(H.T. (Tracy) Hall)生产了第一批合成钻石,他的相关描述发表于《化学教育杂志》(Journal of Chemical Education),第38卷,第10期,484-488页(1961年)及《美国晶体培育协会通讯》(Newsletter of the American Association of Crystal Growth),第16卷,第1期,2-4页(1986年)。其他不知名作者亦发表了早期通用电气合成钻石的进一步观察,文章见于《宝石工艺期刊》(Lapidary Journal),第9卷,第6期,120、122、124、126页(1955年)和其后在同一刊物第12卷,第3期,356、358、360页(1958年)。E‧古柏林(E. Gübelin)也在《金银特展》(Sonderdruck aus Gold und Silber),第2期,23-24页(1959年)发表文章;A.P.雅文邑(A.P. Armagnac)则在《大众科学月刊》(Popular Science Monthly),第197卷,第3期,82-83、134、137页(1970年)发表文章;以及F.P.邦迪(F.P. Bundy)在《超硬材料期刊》(Sverkhtverdye Materialy),第10卷,第3期,1-9页(1988年)发表文章。B.W.鲍威尔(B.W. Powell)在《岩石与矿物》(Rocks and Minerals),第31卷,第5/6期、241-243页(1956年)描述向史密森学会捐赠多颗第一批通用电气合成钻石的事件。

制备钻石》(Preparation of Diamond,H.P.博文科克(H.P. Bovenkerk)、F.P.邦迪(F.P. Bundy)、H.T.霍尔(H.T. Hall)、H.M.斯特朗(H.M. Strong)及R.H.温托夫(R.H. Wentorf),《自然杂志》(Nature),第184卷,第4693期,1094-1098页(1959年)。作者提供关于通用电气其他培育钻石流程的信息。

《关于合成钻石的一些观察》(Some Observations on the Synthesis of Diamond,H‧利安德(H. Liander)及E‧伦德布拉德(E. Lundblad),《化学档案》(Arkiv för Kemi),第16卷,139-149页(1960年)。文章未见。

[俄罗斯合成钻石] [Russian Synthetic Diamonds],J‧邦罗伊(J. Bonroy),《钻石》(Diamant),第14卷,第144期,14-15页(1971年)。作者是安特卫普的钻石制造商,他描述1967年俄罗斯科学家代表团到访安特卫普并要求他进行一些试验,将基辅一家研究所培育的几颗人造钻石晶体制成宝石。

《合成钻石的潮流》(Trends in Diamond Synthesis,D‧埃尔韦尔(D. Elwell),《宝石学期刊》(Journal of Gemmology),第15卷,第7期,377-382页(1977年)。本文探讨合成钻石的潜在新方法。

《人造钻石的历史与现况》(The History and Present Status of Synthetic Diamond,K‧拿骚(K. Nassau)及J‧拿骚(J. Nassau),《培育晶体期刊》(Journal of Crystal Growth),第46卷,第2期,157-172页(1979年)。本文回顾合成钻石的历史。

《钻石合成》(Diamond Synthesis,H‧利安德(H. Liander),《工业钻石评论》(Industrial Diamond Review),第40卷,第507期,412-4页(1980年)。瑞典Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget(AESA)公司比通用电气研究团队更早成功合成钻石,但当时并未公布。

《金刚石合成的新领域》(New Frontiers in Diamond Synthesis,J‧柯林斯(J. Collings),《Optima杂志》(Optima Magazine),第30卷,第2期,102-109页(1981年)。本文叙述戴比尔斯钻石研究实验室合成钻石的历史,研究人员于1958年使用的方法与通用电气开发的高压高温法相似,成功培育了钻石。

《谁先做到?》(Who was First?,K‧拿骚(K. Nassau),《宝石工艺期刊》(Lapidary Journal),第45卷,第8期,87-96页(1991年)及《谁首先培育出钻石?》(Who First Grew Diamond?,《AACG快讯》(AACG Newsletter),第22卷,第2期,6-7页(1993年)。本文讨论在高压高温下合成钻石的早期历史。

《首创合成钻石》(The First Synthesis of Diamond,J.C.安格斯(J.C. Angus),《AACG快讯》(AACG Newsletter),第23卷,第1期,9-12页(1993年)。在低压下培育钻石比通用电气在1954年使用的合成过程早了两年。

《钻石:合成有一段历史》(Diamants: La Synthese a une Histoire [Diamonds: The Synthesis has a History],D‧西拉基安(D. Sirakian),《宝石学评论a.f.g》(Revue de Gemmologie a.f.g.),第131卷,6-10页(1997年)。本文简介合成钻石的历史。

《合成钻石的漫长探索》(The Long Quest for Diamond Synthesis,D.M.基弗(D.M. Kiefer),《当今化学家的工作》(Today’s Chemist at Work),第10卷,第7期,63-64页(2001年)及《钻石合成》(Synthesis of Diamond,S‧费罗(S. Ferro),《材料化学学报》(Journal of Materials Chemistry),第12卷,第10期,2843-2855页(2002年)。作者讨论合成钻石的悠长历史。

《经过200年解决钻石问题的论文》(Treatise on the Resolution of the Diamond Problem after 200 Years,R.B.利特尔(R.B. Little)及J‧罗奇(J. Roache),《固态化学新知》(Progress in Solid State Chemistry),第36卷,第3期,223-251页(2008年)。本文论述尝试培育钻石的历史。

《通过化学气相沉积合成钻石早期成果》(Diamond Synthesis by Chemical Vapor Deposition – The Early Years,J.C.安格斯(J.C. Angus),《钻石及相关材料》(Diamond and Related Materials),第49卷(十月刊),77-86页(2014年)。综述化学气相沉积钻石合成技术的历史发展。

《一个年代的终结》(The End of an Era,J‧阿斯普伦德(J. Asplund),《宝石和矿物》(Gems and Minerals),第24卷,第3期,24-27页(2015年)。尽管通用电气的科学家在1954年底成功合成工业级小钻石,但其实在此之前,瑞典Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget(AESA)公司的研究人员于1953年便进行了一系列实验。为了进一步完善培育过程,以及考虑到能否为他们的人造钻石申请专利,这家瑞典集团决定推迟公布他们的研究结果。通用电气于1955年初宣布成功制造钻石,瑞典集团随即发布新闻稿,但项目的细节直至1960年才正式公布。本文作者简述这个经常被遗忘关于初次合成钻石的故事。

《人造钻石的早期历史》(The Early History of Synthetic Diamond,J‧埃文斯(J. Evans),《澳大利亚宝石学家期刊》(Australian Gemmologist),第28卷,第2期,90-95页(2022年)。作者回顾钻石合成的历史,首先回顾钻石化学性质及石墨合成的研究。1870年代在南非发现的钻石应是火成岩母岩(称为金伯利岩),科学家因此了解到钻石的形成很可能是在地球内部的高温高压下发生。作者记录了许多早期的主张,以及1953年最终由瑞典AESA公司成功培育钻石(但最初未公布)。

James Shigley(詹姆斯·希格利)博士是 GIA 在加利福尼亚卡尔斯巴德的一位特聘研究员。