सिंथेटिक और सिमुलेंट

हीरा दो रास्तों से उगाया जाता है। उच्च दाब, उच्च ताप (HPHT) वृद्धि मैंटल की परिस्थितियों की नक़ल करती है। कार्बन और हीरे का एक छोटा बीज किसी पिघली हुई धातु के विलायक में, आम तौर पर लोहे, निकल या कोबाल्ट में, बेल्ट, क्यूबिक या स्प्लिट-स्फ़ीयर प्रेस के भीतर रखे जाते हैं। रत्न की वृद्धि लगभग 5–6 GPa और 1,300–1,600 °C पर चलती है। General Electric में Tracy Hall ने 16 दिसंबर 1954 को बेल्ट प्रेस में ग्रेफ़ाइट तथा आयरन सल्फ़ाइड उत्प्रेरक के साथ क़रीब 7 GPa और 1,600 °C पर दोहराया जा सकने वाला संश्लेषण पाया, और टीम ने 1955 में Nature में प्रकाशित किया। स्वीडन की कंपनी ASEA के शोधकर्ताओं ने 1953 में ही हीरा बना लिया था पर उस समय उसकी सूचना नहीं दी, और पहले संश्लेषण का श्रेय आज भी विवाद में है। General Electric के Herbert Strong और Robert Wentorf ने आगे चलकर कई दिनों में 6 mm तक चौड़े रत्न श्रेणी के क्रिस्टल उगाए।

रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) हीरे को गैस से बनाता है। हाइड्रोजन में हाइड्रोकार्बन का थोड़ा अंश, आम तौर पर 10% से कम मीथेन, लगभग 20–500 mbar पर प्लाज़्मा में बदला जाता है, और कार्बन 600–1,200 °C पर रखी बीज-पट्टिकाओं पर परत दर परत जमता है। CVD के क्रिस्टल प्रायः भूरापन लिए उगते हैं और उन्हें अक्सर वृद्धि के बाद HPHT उपचार दिया जाता है।

दोनों रास्ते असली हीरा देते हैं। जुलाई 2019 से GIA एक Laboratory-Grown Diamond Report जारी करता है जो वृद्धि की विधि बताती है।

चार विधियाँ लगभग सभी सिंथेटिक रंगीन पत्थर बनाती हैं। ज्वाला-संगलन (flame fusion), जिसकी घोषणा फ़्रांसीसी रसायनज्ञ Auguste Verneuil ने 1902 में की, रंग देने वाले पदार्थ में मिला एल्युमिनियम ऑक्साइड का चूर्ण ऑक्सीजन-हाइड्रोजन की ज्वाला से होकर एक घूमते आधार पर गिराती है, जहाँ वह बेलनाकार क्रिस्टल बनाता है जिसे बूल (boule) कहते हैं। यह सबसे सस्ती विधि है और आज भी अधिकांश प्रयोगशाला-वृद्ध माणिक तथा नीलम इसी से बनते हैं। Verneuil के पत्थरों में घुमावदार धारियाँ और गोलाकार गैस बुलबुले दिखते हैं, जिनमें से कोई भी प्राकृतिक कोरंडम में नहीं होता।

चोक्राल्स्की खिंचाई (Czochralski pulling), जिसे Jan Czochralski ने 1918 में विकसित किया, घूमते बीज पर पिघले माल से क्रिस्टल को ऊपर खींचती है और सिंथेटिक नीलम, अलेक्जेंड्राइट तथा इट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (YAG) के बड़े साफ़ बूल देती है।

फ्लक्स वृद्धि (flux growth) सामग्री को लिथियम मॉलिब्डेट जैसे पिघले विलायक में घोलती है, जो पिघलाने वाली विधियों से कम तापमान पर धीरे-धीरे क्रिस्टल जमाता है। Richard Nacken ने 1920 के दशक के मध्य में पहले पहलू लायक सिंथेटिक पन्ने उगाए, IG Farben ने 1935 से Igmerald बेचा, Carroll Chatham ने 1941 से पन्ना बनाया, और 1970 के दशक के मध्य तक Pierre Gilson के फ़्रांसीसी कारख़ाने के पास विश्व उत्पादन का लगभग 95% था। फ्लक्स के पत्थरों में क्रूसिबल से आई प्लैटिनम की पट्टिकाएँ और फ्लक्स से भरे फ़िंगरप्रिंट रहते हैं।

हाइड्रोथर्मल वृद्धि (hydrothermal growth) बंद ऑटोक्लेव में गर्म, दाब में रखे पानी से रत्नों को क्रिस्टल में जमाती है। Johann Lechleitner ने इसे लगभग 1960 में पन्ने पर लगाया, और Union Carbide के Linde प्रभाग ने कुछ ही समय बाद पेटेंटों में अपनी प्रक्रिया बताई। हाइड्रोथर्मल पन्ने में शेवरॉन ग्रेनिंग और नेलहेड स्पिक्यूल दिखते हैं।

सिमुलेंट रूप की नक़ल करता है, पहचान की नहीं। क्यूबिक ज़र्कोनिया (CZ), यानी इट्रियम या कैल्शियम ऑक्साइड से स्थिर किया गया ज़र्कोनियम ऑक्साइड, हीरे की सबसे आम नक़ल है। मास्को के Lebedev Physical Institute के शोधकर्ताओं ने वह स्कल-मेल्टिंग विधि विकसित की जिसने उसे व्यवहार्य बनाया और 1973 से उस पर प्रकाशित किया; व्यावसायिक उत्पादन 1976 में शुरू हुआ। CZ का अपवर्तनांक 2.15–2.18 है, जबकि हीरे का 2.42 है, उसका विक्षेपण (dispersion), यानी श्वेत प्रकाश का वर्णक्रमीय रंगों में बँटना, 0.058–0.066 पर अधिक तेज़ है, और मोह्स कठोरता 8–8.5। उसका आपेक्षिक घनत्व 5.6–6.0 है, जबकि हीरे का 3.52, यानी उतने ही आकार के हीरे से CZ का वज़न काफ़ी अधिक होता है।

सिंथेटिक मॉइसेनाइट (synthetic moissanite), यानी सिलिकॉन कार्बाइड, 1990 के दशक के अंत में आभूषण बाज़ार में पहुँचा और सबसे क़रीबी नक़ल है। उसके अपवर्तनांक 2.648 और 2.691 हैं, विक्षेपण 0.104 और कठोरता 9¼। उसके ऊष्मीय गुण हीरे के इतने पास हैं कि ऊष्मीय प्रोब उस पर ऐसे प्रतिक्रिया करते हैं मानो वह हीरा हो। GIA ने अपने 23 नमूनों में से 13 को विद्युत-चालक पाया, जो संकेत देता है पर कभी निदानक नहीं होता। वह द्विअपवर्तक है, इसलिए आवर्धन के नीचे पहलुओं के जोड़ दुहरे दिखते हैं, यद्यपि इसे देखने के लिए पत्थर को झुकाना पड़ता है।

पुराने सिमुलेंट पुराने आभूषणों में बचे हुए हैं। सिंथेटिक रूटाइल 1948 में बाज़ार में आया, स्ट्रॉन्शियम टाइटेनेट (strontium titanate) 1955 में, YAG 1968 में और गैडोलिनियम गैलियम गार्नेट (GGG) 1975 में। GIA हीरे की जगह बेचे जाने वाले पदार्थों में काँच तथा रंगहीन ज़र्कोन को भी गिनाता है।

संयुक्त पत्थर (composite), या जोड़ा हुआ पत्थर, दो या अधिक टुकड़ों को चिपकाकर या पिघलाकर एक ही रत्न के रूप में जोड़ने से बनता है। GIA डबलेट (doublet) को दो जुड़े हिस्से बताता है और ट्रिपलेट (triplet) को तीन हिस्से, या रंगीन सीमेंट की परत से अलग किए गए दो हिस्से।

जोड़े हुए पत्थर हमेशा नक़ल नहीं होते। बहुमूल्य ओपल प्रायः इतनी पतली परतों में बनता है कि उसे जड़ा नहीं जा सकता, इसलिए ओपल डबलेट में एक फाँक को ओनिक्स, प्लास्टिक या प्राकृतिक मैट्रिक्स की गहरी पीठ से जोड़ा जाता है, और ओपल ट्रिपलेट में स्फटिक, काँच, प्लास्टिक या सिंथेटिक कोरंडम का एक साफ़ गुंबद जोड़ा जाता है, जो पतले ओपल की रक्षा करता है और उसके रंग को बड़ा कर दिखाता है। दूसरे प्रकार छलने के लिए बने होते हैं। गार्नेट की पीठ वाले डबलेट लाल गार्नेट की पतली फाँक को रंगीन काँच के आधार से पिघलाकर जोड़ते हैं, जिससे क्राउन को अधिक कठोर, अधिक चमकदार सतह और प्राकृतिक पत्थर के इंक्लूजन मिल जाते हैं। नीलम के डबलेट प्राकृतिक क्राउन को सिंथेटिक पवेलियन के साथ जोड़ते हैं।

संयुक्त पत्थर जोड़ पर पकड़े जाते हैं। रत्नविज्ञानी गर्डल के साथ-साथ और बग़ल से देखकर अलगाव का तल, सीमेंट में फँसे बुलबुले तथा क्राउन और पवेलियन के बीच चमक का अंतर ढूँढ़ता है। अमेरिका का Federal Trade Commission माँग करता है कि सीसा-काँच जैसे भराव से जोड़े गए रत्न-पदार्थ को सादे रत्न-नाम से न बेचा जाए।

मानक रत्नविज्ञान आज भी अधिकांश सिंथेटिक रंगीन पत्थरों की पहचान उनके इंक्लूजनों से करता है: ज्वाला-संगलन वाले कोरंडम में घुमावदार धारियाँ तथा गैस बुलबुले, फ्लक्स से उगे पत्थरों में प्लैटिनम की पट्टिकाएँ और फ्लक्स के फ़िंगरप्रिंट, हाइड्रोथर्मल पन्ने में शेवरॉन ग्रेनिंग। प्रयोगशाला-वृद्ध हीरे कठिन हैं, क्योंकि वे हीरा ही हैं।

प्रयोगशालाएँ प्रदीप्ति चित्रण और स्पेक्ट्रमिकी पर निर्भर रहती हैं। De Beers के हीरा शोध समूह का बनाया DiamondView पत्थर पर 225 nm से नीचे का पराबैंगनी प्रकाश डालता है और प्रतिदीप्ति की तस्वीर लेता है, जो वृद्धि की संरचना का नक़्शा बनाती है। HPHT क्रिस्टल वृद्धि खंडों की घनाष्टफलकीय व्यवस्था दिखाते हैं; CVD क्रिस्टल महीन समांतर वृद्धि परतें दिखाते हैं। क्रॉस्ड पोलराइज़र के नीचे तनाव का अभाव HPHT वृद्धि का पक्का संकेत है, जबकि CVD हीरे एक ख़ास तनाव-नमूना दिखाते हैं। तरल नाइट्रोजन के ताप पर की जाने वाली प्रकाश-प्रदीप्ति (photoluminescence) स्पेक्ट्रमिकी सूक्ष्म दोषों से निकले उत्सर्जन को दर्ज करती है: 736.6 और 736.9 nm पर सिलिकॉन-रिक्ति का युग्म CVD वृद्धि की ओर इशारा करता है, यद्यपि GIA उसे कभी-कभी HPHT सिंथेटिक में भी बताता है, और निकल से जुड़ी चोटियाँ HPHT वृद्धि की ओर। नया CVD माल कम सिलिकॉन रखता है, इसलिए यह चिह्न कमज़ोर पड़ रहा है।

छोटे पत्थरों की, जिन्हें मेली (melee) कहते हैं, थोक में छँटाई होती है। GIA का iD100 खुले या जड़े हुए, रंगहीन से लगभग रंगहीन हीरों को, जो 0.9 mm (लगभग 0.005 ct) और उससे बड़े हों, दो सेकंड से कम में परखता है और “pass” या “refer” लौटाता है। GIA कहता है कि कोई भी तेज़, कम लागत वाला छँटाई उपकरण हर प्रयोगशाला-वृद्ध हीरे की पहचान नहीं करता, इसलिए refer किए गए पत्थर प्रयोगशाला जाते हैं। GIA जिस भी प्रयोगशाला-वृद्ध हीरे की रिपोर्ट देता है, उसके गर्डल पर “Laboratory-Grown” अंकित करता है।

प्रयोगशाला-वृद्ध हीरों के दाम तेज़ी से गिरे क्योंकि उत्पादक पत्थरों को तेज़ी से और अधिक मात्रा में उगाना सीख गए। De Beers ने 8 मई 2025 को अपना Lightbox आभूषण ब्रांड बंद करने की घोषणा की। उसकी अपनी Diamond Report थोक गिरावट 2020 के बाद से 93% रखती है और प्रयोगशाला-वृद्ध के औसत थोक दाम लगभग US$100 प्रति कैरेट। Lightbox 2018 में एक समान US$800 प्रति कैरेट पर शुरू हुआ था।

सस्ते पत्थर मात्रा में बिके पर मूल्य नहीं ले पाए। जून 2026 में प्रकाशित De Beers के शोध ने पाया कि गिरते खुदरा दामों ने बिक्री मूल्य में प्रयोगशाला-वृद्ध पत्थरों का हिस्सा नीचे रखा, जबकि प्राकृतिक हीरा आभूषण की एक वस्तु पर औसत ख़र्च 2023 के US$3,242 से बढ़कर 2025 में US$4,063 हो गया।

इसी अवधि में रफ का उत्पादन गिरा। Kimberley Process के आँकड़े 2025 में दुनिया का रफ उत्पादन 98,824,642.80 कैरेट रखते हैं, जिसका मूल्य US$9.23 अरब था, जबकि 2024 में वह 107,903,014.19 कैरेट था। Kimberley Process की शृंखला में यह पहला वर्ष है जो 100 मिलियन कैरेट से नीचे है। US Geological Survey बताता है कि प्राकृतिक हीरा बाज़ार की गिरावट, जो 2023 के आरंभ में शुरू हुई, ने व्यावसायिक खंड के निचले सिरे (एक कैरेट या उससे कम) को विशेष रूप से प्रभावित किया है।

अमेरिका के Federal Trade Commission के Jewelry Guides हीरे को ऐसा खनिज बताते हैं जो मूलतः शुद्ध कार्बन से बना हो और समदैशिक तंत्र में क्रिस्टलित हुआ हो, और यह परिभाषा प्रयोगशाला-वृद्ध पत्थरों को भी समेटती है। विक्रेता को इस शब्द के साथ उतनी ही स्पष्टता से योग्यता-शब्द लगाना होता है, जैसे “laboratory-grown,” “laboratory-created,” “[निर्माता का नाम]-created” या मिलते-जुलते शब्द। धारा 23.12(c)(3) “cultured” की छूट केवल तब देती है जब उसके साथ तुरंत ऐसा योग्यता-शब्द हो। नक़लों को “imitation” या “simulated” कहना होता है, और “faux” पर्याप्त प्रकटीकरण नहीं है। इन Guides में अंतिम संशोधन 2018 में हुआ।

World Jewellery Confederation (CIBJO) अधिक कड़ा है। उसकी Diamond Blue Book केवल “synthetic,” “laboratory-created” या “laboratory-grown” की छूट देती है, तीनों को पर्यायवाची मानती है जिन्हें संक्षिप्त नहीं किया जा सकता, और “cultured,” “cultivated,” “real,” “genuine,” “natural,” “gem” तथा “gemstone” पर रोक लगाती है। दोनों में से कोई नियम-पुस्तिका सार्वभौमिक नहीं है: FTC संयुक्त राज्य अमेरिका में जिसकी छूट देता है, CIBJO उस पर रोक लगाता है। 7 सितंबर 2026 को उसके बोर्ड ने सिफ़ारिश की कि Blue Books में संशोधन हो ताकि अंतरराष्ट्रीय पाठकों के लिए सबसे स्पष्ट शब्द के रूप में “synthetic” बरता जाए। यह सिफ़ारिश है, रोक नहीं: वर्तमान Diamond Blue Book में “laboratory-grown” बना हुआ है।

प्रयोगशालाओं ने भी अपनी भाषा बदली है। GIA ने 1 जुलाई 2019 को अपनी Synthetic Diamond Grading Report की जगह Laboratory-Grown Diamond Report कर दी। 2 जून 2025 को उसने घोषणा की कि वह प्रयोगशाला-वृद्ध हीरों को D से Z के रंग पैमाने और Flawless से I3 के क्लैरिटी पैमाने पर ग्रेड करना बंद कर देगा, इस आधार पर कि उनमें से 95% से अधिक एक सँकरी सीमा में आते हैं। 1 अक्तूबर 2025 से वह उन्हें “premium” या “standard” बताता है।