ग्रेफाइट और हीरे एक सामान्य विशेषता है। वे दोनों शुद्ध कार्बन हैं। दोनों को अलग करने वाला उनका आणविक श्रृंगार है। ग्रेफाइट अणुओं की परतों से बना है, जबकि हीरे प्रकृति में घन हैं। जब उच्च तापमान और अविश्वसनीय दबाव के अधीन, ग्रेफाइट अणुओं को फिर से संरेखित करने और क्रिस्टल के रूप में जाना जाने वाला घन गठन करने के लिए मजबूर किया जाता है, और एक हीरा पैदा होता है। क्योंकि हीरे में परमाणुओं की व्यवस्था बेहद कठोर है, कुछ प्रकार की अशुद्धता इसे दूषित कर सकती है (दो अपवाद बोरान और नाइट्रोजन)। छोटी संख्या में दोष या अशुद्धियाँ (लगभग दस लाख जाली परमाणुओं में) रंग हीरा नीला (बोरॉन), पीला (नाइट्रोजन), भूरा (दोष), हरा (विकिरण जोखिम), बैंगनी, गुलाबी, नारंगी या लाल। डायमंड में अपेक्षाकृत उच्च ऑप्टिकल फैलाव (विभिन्न रंगों के प्रकाश को फैलाने की क्षमता) भी है।

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