Приоткрой малахитовую шкатулку
Шрифт:
Такие бульки или були (они похожи на бутылочку, стоящую на горлышке) выращивают самых разных цветов: с хромом — рубины, с титаном и железом — сапфиры, с железом и марганцем — оранжевые корунды типа падпараджи, с ванадием и хромом — красивый восточный аметист. Добавка кобальта и ванадия дает глубокий зеленый цвет, а одного только ванадия придает корунду «александритовый» эффект.
Метод Вернейля не получил бы столь широкого развития только ради синтетических самоцветов, если бы не оказалось, что плотная структура корунда, великолепно воспроизводимая синтезом, — идеальная основа для производства лазеров. Лазеры, или оптические квантовые генераторы, сравнительно новая «специальность» рубинов. Это сложные приборы, которые
Другая особенность этого излучения — направленность. Лазер дает направленный луч света, более направленный, чем самый лучший прожектор. Если поставить на пути луча короткофокусную линзу, то в ее фокусе можно получить в воздухе маленькую искру, плавить и испарять любые твердые вещества, даже сталь, алмаз. Именно прибор, подобный лазеру, описал еще в 1924 г. А. Н. Толстой в своем научно-фантастическом романе «Гиперболоид инженера Гарина», хотя, естественно, идея и конструкция прибора оказались отличной от сегодняшнего лазера. Общее у них — узкий, почти не расходящийся с расстоянием луч света, обладающий огромной энергией.
Главное в лазере — рубиновый стержень, но не всякий рубин годен для лазера. Это должен быть, во-первых, светлый, розовый рубин с незначительной примесью хрома (примерно 0,005 %), во-вторых, абсолютно прозрачный для красного света, в-третьих, без примесей.
В природе таких кристаллов не найти. Поэтому первой задачей при создании рубинового лазера было получение кристалла с заданными свойствами. Кристаллы, годные для лазеров, получили лишь незадолго до появления самих приборов.
Рубиновый лазер, созданный в 1960 г., был первым твердотельным лазером. Прошло меньше 20 лет, но уже известны десятки различных материалов, позволяющих создавать лазеры, генерирующие в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах спектра. Однако и сейчас рубин — самый лучший твердотельный лазер, излучающий в видимом диапазоне.
Но лазеры при всем их разнообразном применении в технике не единственная специальность синтетических рубинов и сапфиров. Во времена ал-Бируни сквозь рубиновую линзу разбирали тончайшую вязь рукописных фолиантов; Причард в начале XIX в. применил сапфировую оптику, чтобы глубже внедриться в микромир. Сегодня сапфировая оптика вновь входит в жизнь. Хотелось бы вам заглянуть в автоклав, где «булькает», движется расплав, где синтез кристаллов происходит при температуре в несколько сот градусов и давлении 20 — 30 атмосфер? Теперь такое стало возможным. Это позволяет сделать сапфировый глазок — иллюминатор, вмонтированный в автоклав. Ученые института кристаллографии АН СССР научились выращивать синтетические сапфиры, о каких Гарун-ар-Рашид не мог и помыслить! Их масса не караты и граммы, а 3, 4, 5 кг! Ученые мечтают о сапфировых иллюминаторах батискафов для изучения океанских глубин. Скоро на магистралях столицы засверкают сапфировые светильники из синтезированных трубчатых монокристаллов.
В процессе синтеза этих новых кристаллических веществ оказалось, что многие из них очень красивы — они ярко сверкают, незначительные добавки хромофоров придают им очень чистые и оригинальные окраски. Так родилось специальное направление физики твердого тела — синтез новых кристаллических веществ, способных конкурировать по красоте с природными самоцветами, — алмазоподобных иттриевых гранатов (гранатитов) и целой радуги фианитов.
ПОДВЕСКА
(ШПИНЕЛЬ)
Венец на челе его лалами ал.
Кроваво-красные камни традиционно олицетворяли полноту мирской власти, сверкая в королевских коронах Европы и знаменитых регалиях русских царей. Веками считалось, что самые яркие рубины в сокровищнице Британии. Самый крупный из них — «Тимур-рубин» в 361 карат. Лишь немногим уступает ему второй по величине крупный самоцвет — «Черный принц». Их величина, пурпурно-красная, насыщенная и абсолютно равномерная окраска уникальны. Своеобразная форма «Тимур-рубина», сохранившего природную огранку и лишь слегка приполированного по граням, не имеет аналогов. Других таких рубинов нет в мире. Они столь превосходны и необычны, что возникло сомнение: а рубины ли это?
Результат экспертизы исторических камней британской короны оказался поразительным: самый большой рубин мира — «Тимур-рубин» не рубин! «Черный принц» не рубин! Не рубины, а лалы — благородная шпинель; похожий, очень похожий, но совсем другой минерал. Такой же самоцвет — яркая рубиновая шпинель в 256,2 карата — сверкает во французской короне. Большую императорскую корону, хранящуюся в Алмазном фонде СССР и выполненную для коронации Екатерины II в 1762 г. из ажурных серебряных полушарий, сплошь унизанных алмазами (4936), венчает темно-красная шпинель в 398,7 карата. Этот камень входит в число семи исторических камней Алмазного фонда.
Что же представляет собой поразительный двойник рубина?
Шпинель во многом напоминает корунд. Как и корунд, по составу она представляет собой окисел, но не только алюминия, а алюминия и магния — MgAl2O4. И точно так же, как бесцветен абсолютно чистый корунд, бесцветна, водяно-прозрачна беспримесная шпинель. И так же напоминает алмаз. И так же, как бесцветный корунд — лейкосапфир, отличается от алмаза полным отсутствием цветных искорок — «игры».
Как и рубин, ярко окрашивает рубиновую шпинель примесь хрома.
Железо — причина окраски редких зеленых разновидностей обоих минералов — хлорсапфира и хлоршпинели. Характерны для обоих минералов и лиловые, сиреневые, словом, аметистоподобные окраски, вызванные одновременным присутствием хрома и железа. Есть у обоих минералов желтые и очень редкие яркие и привлекательные оранжево-красные или оранжевые разновидности: падпараджа — у корунда и рубицелл — у шпинели.
Большим распространением пользуется черная железистая шпинель — плейонаст, — отличающаяся обилием природных граней.
Изредка встречается у шпинели и такое истинно корундовое свойство, как астеризм. И так же как в группе корунда, лучистые звездочки чаще возникают в синих сапфировых разновидностях минерала. Их появление и здесь вызвано закономерно ориентированными игольчатыми кристаллами рутила. Но если среди корундов наиболее популярны рубин и сапфир, среди шпинелей, пожалуй, пальму первенства держит балэ-рубин — розовая бадахшанская шпинель, известная в Европе еще с XIII в., со времен Марко Поло. Молодой генуэзский путешественник и купец Марко Поло поднимался на Памир, на высокогорные копи Балас, и собирал там розовую шпинель, встречающуюся вместе с рубинами. Собственно, и название «балэ-рубин» (рубин из Баласа) ввел в Европе, очевидно, Марко Поло. (Вы замечаете традицию — называть впервые найденный самоцвет по уже известному, но с приставкой!)