Hur diamanter tillverkas

Manteln där diamanter föds är djupt inne i jorden, ner över 100 km. Det är en plats med höga temperaturer och höga tryck, förutsättningar för att kolatomer ska kunna bindas samman på ett sådant sätt att diamanter så småningom kommer att resultera. För att få det att hända måste atomerna ordna sig på ett visst sätt som låter dem dela elektroner - a regelbundet, tredimensionellt geometriskt mönster som, om det får växa utan störningar, ger stor, ren diamant kristaller. Vulkanutbrott kastar kristallerna upp från jordens djup.

De höga temperaturer och tryck som behövs för att skapa diamanter finns också när kometer eller meteoriter slår till jorden. Chocken av påverkan är så stor att mineraler förändras från en form till en annan. I detta fall formas grafit om till diamanter. (Liksom diamanter är grafit också tillverkat av kol men förenat i ett annat mönster.) Geologer ser på sådana diamanter, ibland bara mikroskopiska i storlek, som bevis på inverkan. Meteorkollisioner i rymden resulterar också i diamanter.

Det finns två huvudprocesser genom vilka konstgjorda diamanter skapas: högtrycksmetoden (HPHT) och kemisk ångavsättning (CVD). Den första försöker skapa förhållanden som liknar de som finns på jorden för att skapa diamanter, vilket resulterar i kristaller som är användbara för industriella ändamål som borrning eller skärning. I HPHT-metoden placeras frön av diamanter i en kammare tillsammans med grafit. Högt tryck appliceras mekaniskt av anordningar som kolvar eller städ, tillsammans med höga temperaturer. Grafitens kolatomer börjar binda till fröna och växa diamantkristaller under dygnet.

Större diamanter skapas genom CVD-processen, som också använder en liten diamant som ett frö. Fröet placeras i en kammare tillsammans med kolbärande gaser, där de mikrovågsugnar. Detta gör att kolatomer separeras från gasen och faller på diamantfröet. Genom att använda fröet som en byggbas förenas kolatomerna för att bilda det geometriska mönstret som bygger en diamantkristall.