Natural and synthetic gem materials, a comparison

Résumé En Fr

Properties of crystalline materials may vary to a considerable extent depending on their growth histories and growth conditions. This fact forms the basis on which a distinction between natural and synthetic gem materials is made. The differences do not appear on an atomic or a lattice scale, but can be detected on a larger scale in which changes occurred during growth processes are reflected. The latter includes external morphology of crystals, surface microtopography of crystal faces, growth bandings, sector structures, inclusions, dislocations, planar defects, like stacking faults and micro-twins, etc. Since growth mechanisms are different among crystals grown from different phases, and the environmental conditions are different among crystals grown from similar phases, the differences between natural and synthetic gem materials of different origins will be visualized if appropriate methods of detection are applied. To demonstrate this, lattice images of natural and synthetic emeralds, X-ray topography and surface microtopography of natural and synthetic diamonds and emeralds are compared.

Les propriétés des matériaux cristallisés peuvent varier d'une manière considérable en fonction de leurs histoires et conditions de croissance. Ceci est à l'origine de la distinction entre matériaux gemmes naturels et synthétiques. Ces différences n'apparaissent pas à l'échelle atomique ou à celle du réseau, mais se manifestent à plus grande échelle lors de modifications des processus de croissance. Ces différences touchent la morphologie externe des cristaux, la microtopographie des faces cristallines, les zones de croissance, la sectorisation, les inclusions, les dislocations, etc. Les mécanismes de croissance étant différents pour des cristaux crûs à partir de phases dissemblables et aussi pour des cristaux obtenus à partir de phases semblables mais dans des conditions différentes, les distinctions entre matériaux gemmes naturels et synthétiques d'origines variées seront visualisées si des méthodes de détection appropriées sont utilisées. Afin de démontrer ceci, des images de réseau d'émeraudes naturelles et synthétiques, la topographie aux rayons X et la microtopographie de surface de diamants et émeraudes naturelles et synthétiques sont discutées à fins de comparaisons.