Q & A

人類は数百年前からダイヤモンドの合成を試み、数え切れない失敗を経て、前世紀についに実験室でダイヤモンドを合成することに成功しました。現在、宝石品質のダイヤモンドを合成する方法には、高温高圧法(HPHT)と化学気相成長法(CVD)の2種類があります。

「合成ダイヤモンド」：

人工的に、実験室で地殻深部における天然ダイヤモンドの成長環境を再現し、高温高圧条件のもとで成長させたダイヤモンドです。

「ラボグロウンダイヤモンド」：

人工的なダイヤモンド合成法であるHPHT(高温高圧法)およびCVD(化学気相成長法)の2種類の結晶成長方法によって作られたものです。ダイヤモンド鑑定上の分類では、いずれも「ラボグロウンダイヤモンド(Lab. Grown Diamond)」と呼ばれます。

合成ダイヤモンド vs 天然ダイヤモンド：

外観や成分が同じであるだけでなく、物理的・化学的特性も天然ダイヤモンドとほぼ変わりません。異なるのは成長した環境です。天然ダイヤモンドは地中から採掘される一方、ラボグロウンダイヤモンドは実験室で天然ダイヤモンドの成長環境を再現して育成されます。肉眼や従来の検査機器では、その違いを見分けることはできません。高分解能の機器を用いなければ、天然ダイヤモンドとの違いは「より完璧に近い透明度」と「より手頃な価格」だけかもしれません。

以下のダイヤモンド分類図をご覧ください：

先日(July, 2018)、米国連邦取引委員会(FTC)は、De Beersのロビイストの主張を全面的に退け、科学的なダイヤモンドの定義、すなわち地球内部由来であるかスーパーアース由来であるかを問わず、「炭素の結晶」という定義を採用しました。

FTCの新しい定義は次のとおりです：ダイヤモンドとは、主に等軸晶系で結晶化した「純粋な炭素」からなる鉱物です。

米国連邦取引委員会は、定義を次のように変更しました：

最終的に、ダイヤモンドの定義から「天然」という言葉が削除されました。委員会が1956年に初めてこの定義を使用した当時、市場に存在したダイヤモンド製品は、地下から採掘された天然石だけでした。それ以来、技術の進歩により実験室でダイヤモンドを作ることが可能になり、これらのラボグロウンダイヤモンドは、採掘されたダイヤモンドと基本的に同じ光学的・物理的・化学的性質を持っています。したがって、いずれもダイヤモンドです。

実験室で作られたダイヤモンドと採掘されたダイヤモンドの違いについては、ガイドの別の箇所で説明されています。ダイヤモンドを「天然」と定義することはもはや正確ではないため、最終的なダイヤモンドの定義には「天然」という語が含まれていません。

合成金というものはありません

合成プラチナというものはありません

合成炭素というものはありません

合成ダイヤモンドというものはありません

米国連邦取引委員会の新たな指針を踏まえ、ダイヤモンド生産者協会は、スローガンを「本物のダイヤモンド」から「産地を問わず、炭素の結晶はダイヤモンド」へ変更することを検討するかもしれません。

[結論]：ラボグロウンダイヤモンドは、採掘されたダイヤモンドと基本的に同じ光学的・物理的・化学的性質を持っています。したがって、いずれもダイヤモンドです。

[CVDダイヤモンド]：

Chemical Vapor Deposition Diamond、マイクロ波支援化学気相成長法によるダイヤモンドです。

メタン(CH4)と水素(H2)を原料とし、真空・高温（約1000～5000℃のイオンプラズマ球）環境下で長時間結晶を成長させ、炭素結晶を形成します。これをCVDダイヤモンドと呼びます。

[HPHTダイヤモンド]：

High Pressure High Temperature Diamond、高温高圧法によるダイヤモンドです。

グラファイトを原料とし、鉄・コバルト・ニッケルなどの特定触媒を加え、高温高圧（約5万気圧、1200～2000℃）環境下で長時間結晶を成長させ、炭素結晶を形成します。これをHPHTダイヤモンドと呼びます。

戦争地域で採掘され、市場に流通するダイヤモンドです。

南アフリカのシエラレオネ、アンゴラ、コンゴ民主共和国などは、世界で最も美しいダイヤモンドの産地の一つです。しかし1990年代、対立する勢力が支配権をめぐって血なまぐさい紛争を繰り広げ、ダイヤモンドの密輸で武器を調達し、内戦を支援しました。その結果、戦闘が長年続き、女性や子どもを含む多くの市民が犠牲となりました。

国連による紛争ダイヤモンドの定義は、武力に支配された地域、または合法政府や国際的に承認された政府に対抗する組織から産出されるダイヤモンドです。ダイヤモンドの販売で得られた多額の利益や資金が、反政府活動や安全保障理事会の理念に反する武装紛争に投入されるため、「紛争ダイヤモンド(Conflict Diamonds)」、また「血塗られたダイヤモンド(Blood Diamonds)」と呼ばれます。

人体や動物などの生物、または特別な思い出のある物体から、炭素を含む有機物の一部をサンプルとして採取し、特殊な工程によって有機物中の炭素をメタンなどのアルカン類に変換します。その後、結晶成長炉に投入し、高温下で結晶を成長させ、炭素をダイヤモンドに変えます。

商業用途では、人間やペットの毛髪、遺灰などの炭素を含む有機物から、成長ダイヤモンドの元素である炭素(C)を抽出し、個人のDNAとして用います。さらに、ハイテク技術と特殊な結晶成長技術によって、自然界におけるダイヤモンドの過酷な生成環境を再現し、長時間にわたり極めて高温（真空または超高圧）で成長させることで、毛髪などの有機物中の炭素をダイヤモンド結晶へと変換します。このダイヤモンドには個人のDNAが刻まれ、特別な思い出と意味が込められます。一瞬を永遠に変え、世界に一つだけの、同じものが二つとないダイヤモンドとなるため、その価値は無限です。

この特別な生命の意味を持つダイヤモンドを、私たちは銘印ダイヤモンド(Imprint Diamond)と呼んでいます。「ダイヤモンドは永遠に、一粒は永遠に受け継がれる」という願いを実現します。

天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドの主な違いは、「時間」「場所」「成分」の3点です。

• 「時間」とは、ダイヤモンドが成長するまでの時間です。天然ダイヤモンドは地中で数千年、数万年に及ぶ結晶化の過程を経て、数 cmの結晶に成長します。一方、ラボグロウンダイヤモンドは数十日で成長します。
• 「場所」については、天然ダイヤモンドは地表から150～300 km下の環境で成長しますが、ラボグロウンダイヤモンドは実験室内で適切な条件を整えることで成長させられます。
• 「成分」については、ダイヤモンドの主成分は炭素で、少量のケイ素、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、窒素、ホウ素などを含むことがあります。ラボグロウンダイヤモンドの主成分も炭素で、その他の元素は用途に応じて添加できます。例えば、ラボグロウンイエローダイヤモンドには窒素を、ラボグロウンブルーダイヤモンドにはホウ素を添加します。一般に、ラボグロウンダイヤモンドは天然ダイヤモンドよりもクリーンです（不純物が少ない）。

A.ラマン分光法(Raman)による「天然」ダイヤモンドと「ラボグロウン」ダイヤモンドの識別

ラボグロウンダイヤモンドの技術が成熟し、競争激化によって価格が低下する中、天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドをどのように区別するかは、宝石商や消費者が直面する重要な課題となっています。ラマン分光法は非破壊分析であり、天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドを識別する能力も備えています。

ラマン分光法では、天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドをどのように区別するのでしょうか？

一般に、天然ダイヤモンドにはN3の蛍光ピーク（図1）が現れ、合成ダイヤモンドにはSiの欠陥ピーク（CVD、図2）やNiの欠陥ピーク（HPHT、図3）が現れます。また、天然ダイヤモンドまたはラボグロウンダイヤモンドに特有の蛍光ピークも、両者を識別する根拠となります。

図1 天然ダイヤモンドのラマンスペクトル

図2 CVDダイヤモンドのラマンスペクトル

図3 HPHTダイヤモンドのラマンスペクトル

B. 市販されているダイヤモンド検査機器

市販のダイヤモンド検査で一般的に使用される機器には、可視光吸収分光計(UV-Visible Spectrometer)、赤外吸収分光計(FTIR)、ラマン分光計(Raman)などがあります。以下、この3種類の機器について簡単に紹介します。

• 紫外・可視吸収分光計：紫外線・可視光領域の連続スペクトルを光源としてダイヤモンドに照射し、光の吸収強度を分析する方法です。紫外・可視吸収分光法のデータから、ダイヤモンドに含まれる不純物（イオン）を分析し、天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドを区別できます。ただし、ホワイトダイヤモンドに対する感度は高くなく、信号を収集するには液体窒素でダイヤモンドを冷却する必要がある場合があります。
• 赤外吸収分光計：分子ごとに異なる振動吸収スペクトルを持つことを利用し、吸収スペクトルから試料に含まれる官能基を分析します。ダイヤモンドの分析では、ダイヤモンドに含まれる窒素量の違い(Type IとType II)を識別できるほか、水素の吸収ピーク位置から天然ダイヤモンドとCVDダイヤモンドを区別できます。ダイヤモンドが小さすぎる場合、表面が粗い場合、または色が濃すぎる場合は、良好な信号が得られず、産地を判定できないことがあります。
• ラマン分光計：試料の分子振動によって生じる非弾性散乱スペクトルを観察する装置です。同時に、不純物や欠陥による蛍光も観察できます。天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドの識別におけるラマン分光法の利点は、ダイヤモンドを研磨する必要がないこと、大きさに制限がないこと、冷却する必要がないことなどです。

C. 結論

環境意識の高まりと価格面でのメリットにより、ダイヤモンド市場におけるラボグロウンダイヤモンドの割合は年々増加すると考えられます。ラボグロウンダイヤモンドと天然ダイヤモンドの市場は、必然的に区別されていくでしょう。前述のとおり、機器を用いて天然ダイヤモンドとラボグロウンダイヤモンドを識別する技術は現在かなり成熟しており、簡易型から専門型まであります。www.wec-raman.comなどの専門サイトもご参照ください。

本情報が、宝石商および消費者の皆様が今後ダイヤモンドを売買する際の判断材料となり、消費者トラブルの軽減につながることを願っています。

>WEC機器をおすすめします。リンクWEC Raman Checker video

ダイヤモンドの資産価値を総合的に考えると、「ラボグロウンダイヤモンドの資産価値維持機能は天然ダイヤモンドを上回る(>)」と考えています。

「資産価値の維持」には、「価格があるもの」と、「価格も代替性もないもの」の2種類があります。

ラボグロウンダイヤモンドのほうが資産価値を維持しやすいことを、例を挙げて説明します。

Aさん、Bさんという2組の若いカップルが結婚を控えており、限られた結婚資金から約NT30万元を取り分け、記念としてダイヤモンドを購入するとします。

• Aカップル(30万元)：
  1 Carat(カラット)の天然ダイヤモンド1個を購入し、結婚の記念としました。
• Bカップル(30万元)：
  9万元で1 Carat(カラット)のラボグロウンダイヤモンド1個を購入し、結婚の記念としました。

残りの21万元は、新婚旅行（-11万元）と株式・投資信託への投資（-10万元）に充てました。

10年後、資産価値という観点から、A・Bの2組のカップルにはどれだけの価値が残っているでしょうか？

価格表に基づく資産価値の維持：

ラボグロウンダイヤモンドも天然ダイヤモンドも本物のダイヤモンドであり、資産価値を維持できます。

しかし現在、ラボグロウンダイヤモンドの生産・流通体制は、天然ダイヤモンドのように人為的な計画や価格操作によって希少性と独占性を生み出すまでには至っていません。そのため、ラボグロウンダイヤモンドは現時点では天然ダイヤモンドほどの換金価値を維持できません。ただし、生産・流通体制がまだ成熟していないからこそ、制度が整備されれば、ラボグロウンダイヤモンドも市場価値を確立していくでしょう。

目に見えない価値、代替性のない価値の維持：

手頃な価格であることは、ラボグロウンダイヤモンドの本質です。個性化・カスタマイズ性は、ラボグロウンダイヤモンドの特徴です。

価格が手頃だからこそ、喜びや幸福という価値を容易に実現できます。購入に莫大な費用をかける必要がなく、天然ダイヤモンドのように手の届かない存在でもありません。

カスタマイズできるからこそ、唯一無二で個性的な価値を創造できます。天然ダイヤモンドのように大きな違いがないものとは異なります。

ラボグロウンダイヤモンドなら、「私のダイヤモンドはプライスレス！」を実現できます。

答えは、確実に天然ダイヤモンド市場へ影響を与えます。

天然ダイヤモンドは採掘コストがますます上昇し、販売価格も上がる一方で、消費者の受容度は低下しています。

一方、ラボグロウンダイヤモンドの現在の価格は、採掘された天然ダイヤモンドの約30～40％です。近年の技術的な障壁の突破と商業化の進展に伴い、市場価格は適正な水準まで下がると予想されます。

さらに、有名メーカーや大企業の後押しもあります：

• 5代にわたる伝統を持つダイヤモンドカッターおよび小売業者Royal Asscherは、2013年に「Rebel Chique Diamonds」ブランドを立ち上げ、ラボグロウンダイヤモンドの作品を専門に販売しています。
• 施華洛世奇Sawrovskiは以前からダイヤモンド市場への参入を目指しており、2016年には米国市場で「DIAMA」ブランドを設立し、ラボグロウンダイヤモンドの販売を開始しました。
• De Beersもラボグロウンダイヤモンドに参入しないという約束を破り、2018年にラボグロウンダイヤモンド専門ブランド「LightBox」の設立を発表しました。

2050年までに、ラボグロウンダイヤモンドは56％まで増加し、5,500万カラットに達すると予測されています。現在の市場価格に換算すると約367.2億米ドルです。

環境に配慮、紛争ダイヤモンドではない、倫理的な問題を回避：
搾取される鉱山地域の労働者を犠牲にすることなく、環境への影響が最小限で、汚染もありません。

価格面での優位性、優れたコストパフォーマンス：
大規模な採掘を必要とする高額なコストがかからず、天然ダイヤモンドよりも純度が高く(Type IIa)、費用対効果に優れています。
ラボグロウンダイヤモンドの市場価格は、天然ダイヤモンドの30～40％程度です。
同じ予算でも、「より高品質な4C」や「より大きなサイズ」を選択できます。

個性化・カスタマイズ：
現代の消費者のニーズに応え、カスタマイズや個性化が可能です。ラボグロウンダイヤモンドにデザイン要素を取り入れ、個性的な製品を生み出せます。
また、メモリアルダイヤモンドのように、個人の特性やDNAの要素を込めることもできます。

ハイテク化：
ラボグロウンダイヤモンドは、非常に高純度の炭素結晶ダイヤモンドとして製造できます。これを「高純度ダイヤモンド」と呼びます。以下の用途に活用できます：

• 次世代の半導体・光電部品、高性能CPU、量子コンピューター、通信機器、センサー、ダイオード…など。
• 次世代の高性能兵器、レーザー砲、制空飛行機(F-22/F-35)、宇宙船、衛星…など。
• 高効率放熱システム、無瘢痕手術用メス、高精度ダイヤモンド工具、耐摩耗部品、人工関節、耐酸・耐アルカリバルブ、ウィンドウ(Window)、水資源・廃水処理…など。

最も重要なのは、ラボグロウンダイヤモンドは量産が可能で、生産量を予測でき、品質を管理できることです。そのため、ハイテク分野で安定して活用し、人類のより豊かな暮らしを実現できます。