1.一種含有氮原子的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石中的孤立置換型氮原子的數(shù)目對所述單晶金剛石中的氮原子總數(shù)之比為0.02%以上且低于40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石中的孤立置換型氮原子的數(shù)目對所述單晶金剛石中的氮原子總數(shù)之比為0.1%以上且20%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石中的總氮原子的濃度為0.5ppm以上且100ppm以下,且
所述單晶金剛石中的孤立置換型氮原子的濃度為10ppb以上且8ppm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石在{100}面的<100>方向上具有80GPa以上且125GPa以下的努氏硬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石在直角邊緣加工時每1mm的棱線具有兩個以下尺寸為1μm以上的缺損和零個尺寸為10μm以上的缺損。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的單晶金剛石,其中,
所述單晶金剛石通過在1300℃以上的真空中進行退火處理而得到。
7.一種用化學(xué)氣相沉積法制造根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的單晶金剛石的方法,所述方法包括:
準(zhǔn)備主表面的表面粗糙度(Ra)為0.006μm以上且10μm以下的基板的工序;和
在所述基板上生長單晶金剛石的工序,
在所述生長單晶金剛石的工序的氣相中,甲烷氣體的濃度對氫氣的濃度之比為7%以上且30%以下、且氮氣的濃度對所述甲烷氣體的濃度之比為0.02%以上且10%以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造單晶金剛石的方法,其中,
所述基板具有相對于{001}面具有0°以上且15°以下的偏角的主表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制造單晶金剛石的方法,其中,
所述基板的主表面包括與相對于(001)面的±[100]方向和±[010]方向中的至少任一個方向平行的凹槽。
10.一種工具,所述工具在與工件材料接觸的部分中包含權(quán)利要求1~6中任一項所述的單晶金剛石,所述工具選自由如下工具構(gòu)成的組:切削刀、銑刀修光刃、端銑刀、鉆頭、鉸刀、刀具、修整器、導(dǎo)線器、拉絲模具、水射流噴嘴、金剛石刀、玻璃刀和劃線器。