Оскільки встановити, що рубіни вирощені при плавленні в полум'я, досить просто, робилися спроби отримати матеріал, більше відповідний природному, для чого застосовувалися Різні методи. Рубіни, які мають найтісніший контакт природним, виходили тими методами, в яких використовувалися плавні. Хоча рубіни, вирощені з розчину в розплаві, були відомі ще в XIX ст. інтерес до них виник тільки тоді, коли в дослідницьких лабораторіях почали вивчати застосування високоякісних кристалів рубінів в Мазер і лазерах. Ця область досліджень «ачала розвиватися в кінці 1950-х років. Для цих цілей нз розчину-розплаву вирощувалися кристали пластинчастого габітусу Еріком в дослідницькій лабораторії «Херст», Уемблі, Бобом Лінаресом [17] і Джо ремейк [18] в лабораторії «Белл», Маррі Хілл, Нью-Джерсі, які використовували в якості розчинника фтористий свинець і суміш цієї солі з окисом свинцю або окисом бору. Кристали вирощувались при охолодженні розчину від приблизно 1300 до 900 ° С зі швидкістю 2 ° С в годину. У 1965 р з використанням модифікованої методики в лабораторії «Херст» були отримані кристали рубіна розміром 4x4x1,2 см [19]. Початковий кристал підвішувався на дроті в середній частині розчину, а в нижню частину поміщали дрібні уламки рубіна, які служили живильним матеріалом для зростаючого кристала.
Тенденція кристалів рубіна рости з високотемпературних розчинів у вигляді пластинок, а не купувати ізометрічниє форми створює серйозні труднощі при використанні їх в якості дорогоцінного матеріалу. Ставлення швидкостей росту кристалу площині пластини і в товщину може перевищувати 100. 1. Найбільш сильно ця тенденція проявляється при відносно низьких температурах, так що отримання більш ізометрічних кристалів, придатних для виготовлення огранених каменів, можливо при температурах вище 1200 ° С або близько цього. Було виявлено [20], що додавання 0,5% окису лантану зменшує область освіти пластинчастих кристалів. Ймовірно, лантан входить в кристалічну структуру і помітно змінює оптичні властивості кристалів. Альтернативне рішення полягає в підборі такого розчинника, який перешкоджаємо утворення пластинчастих кристалів. Повідомлення з Радянського Союзу вказую! на те, що вольфрамат кальцію і подібні плавні є високотемпературними розчинниками, придатними для вирощування нспластінчатих кристалів рубіна.
Починаючи з кінця 1950-х років з'явилося безліч дослідних лабораторій, які вивчають процеси вирощування рубіна з розчину в розплаві. Приблизно в цей же час Керролл Ф. Четсм з Сан-Франциско, піонер в області виробництва смарагду, починає роботи по вирощуванню рубіна і протягом останнього десятиліття продає рубіни, отримані з розчину в розплаві. Фотографії цих кристалів показують, що вони мають ізометричні, а не пластинчатую форму, і це наводить на думку про використання в якості плавня будь-якого вольфрамату або, можливо, молибдата. Кристали нарощуються на светлоокрашенние затравки з природних корундів і містять включення як в самій затравки, так і в області початкового росту навколо затравки [22]. У 1969 р з'явилися так звані «рубіни Кашан». Вони проводилися в Сполучених Штатах компанією «Ардон ассопгаейтс» і продавалися компанією «Дизайнері лімітед» з Х'юстона, штат Техас. Як повідомлялося в журналі «Коштовне каміння та геммология», ці камені за властивостями майже ідентичні природним камінню, за винятком здатності пропускання короткохвильового ультрафіолетового світла і відмінності характеру включень. Кристали, вирощені з розчину-розплаву, часто містять відокремлення маткової рідини, яка затримується в пастках і твердне в процесі росту. Фахівці говорять про «вуалі» і «пунктирних» включеннях і зазвичай використовують їх присутність в кристалах як критерій для відмінності таких синтетичних каменів від натуральних.
Рубіни з розчину в розплаві також проводилися П'єром Жильсона, про що повідомлялося в 1975 р [23], однак в списку комерційної продукції компанії вони не наводяться і не надходять в широку торгівлю. Ці рубіни вирощувалися на безбарвних затравки і виявляють «вуаль» включень, що не є незвичайним для кристалів, які отримуються цим методом. Як плавня, можливо, використовувався молибдат літію або свинцю.
Дослідження по синтезу рубіна з розчину в розплаві все ще тривають, і цікаву інформацію про цей метод вирощування кристалів містять роботи Коїті Ватанабе з університету Гунма в Японії. Д-р Ватанабе і його колеги в якості плавня використовують кріоліт (Na3AlF6> і застосовують градиентную методику. Глинозем поміщають в донної частини тигля під діафрагмою. Насичений розплав завдяки конвекції подасться до затравочним кристалів, які розташовані вище діафрагми.
Починаючи з 1960-х років у зв'язку з розвитком лазерної техніки потреба в рубінах різко зросла. Це призвело до широкого поширення вирощування кристалів методом витягування з розплаву, вперше розробленим Дж. Чохральського в 1918 р Температура, необхідна для плавлення рубіна, при цьому зазвичай досягається застосуванням високочастотного індукційного нагрівача. Електрична енергія потужністю в кілька кіловат з частотою близько 100 кілоциклів в секунду подається через охолоджувану водою спіраль з мідної трубки в кілька дюймів в діаметрі і в довжину. Так як струм в спіралі змінюється з великою частотою, в електропроводах матеріалах, що знаходяться поблизу спіралі, індукується енергія.
сучасному варіанті методу Чохральського енергія подається до іридієвих тиглю, який містить розплавлений глинозем, через зовнішній тигель, який виготовлений з будь-якого дешевого матеріалу. Температура налаштована більш висока, ніж точка плавлення глинозему. Початковий кристал, вирізаний в необхідному кристалографічному напрямку, мають у своєму розпорядженні таким чином, що його нижній кінець занурюється трохи нижче поверхні розплаву. Верхній кінець затравки охолоджується відведенням тепла через кристалів-тримач до температури нижче точки плавлення, і тому він залишається твердим. Зазвичай початковий кристал обертають для того, щоб уникнути коливань температури по периферії затравки. Вирощування кристала здійснюється шляхом повільного піднімання ( «витягування») його з постійною швидкістю, для чого використовуються мотор і механізм з гвинтовим різьбленням. Оператор змінює температуру розплаву таким чином, щоб діаметр кристала поступово збільшувався до необхідної величини. В сучасних найбільших апаратах він досягає 10 або навіть 15 см. В процесі росту кристалу до необхідної довжини діаметр зберігають постійним. Контроль за діаметром зростаючого кристала в насто ящее час досягається за допомогою різних автоматичних пристроїв. Це проводиться шляхом безперервного зважування кристала або тигля, спостереження за тепловим випромінюванням від криволінійної поверхні розплаву (меніска), яка оточує краю кристала, або за відображенням від цього меніска світла лазерного променя. Метод Чохральського застосовується не тільки для отримання рубіна, але і є вкоріненим методом вирощування монокристалів кремнію для потреб електронної промисловості, зокрема для виготовлення транзисторів і інтегральних схем.
Рубіни, отримані за методом Чохральського, придатні для огранювання, і їх можна продавати, але випускати їх як дорогоцінні камені комерційно невигідно, так як вони більш дорогий продукт, ніж рубіни, вирощені плавленням в полум'я, і до того ж явно відрізняються від природних каменів. Основною ознакою кристалів, отриманих методом витягування з розплаву, є смуги росту, коливання інтенсивності забарвлення, обумовлені нестабільно стю конвекції розплаву або нерівномірністю обертання кристала. Компанією «Лінде» запатентовано виробництво зіркових каменів за методом Чохральського, але матеріал, який надходить у продаж, отриманий, ймовірно, плавленням в полум'я.
Рубіни вирощують також гідротермальних способом, коли глинозем і окис хрому розчинені не в сольовому розплаві, а в воді при високих температурах і тисках. В кінці 1950-х років таким методом отримували рубіни Альберт Болма і Боб Лодайз в лабораторії «Белл» [25] і Дік Нуттбах, Роджер Белт і Роч Мончамп в Ертроне, Нью-Джерсі [26]. Вони використовували затравочние кристали; а до води додавали карбонат натрію. Такі добавки називай мінералізаторами. Гідротермальні рубіни ніколи не продаваліа як дорогоцінні камені на відміну від гідротермальних смарагдів, які йтиметься в наступному розділі.
Незважаючи на популярність рубінів, вирощених з розчину розплаві, сапфіри, отримані таким же способом, майже неізн. стни. Вони можуть бути виготовлені за тією ж методикою, що і рубіни, тому важко пояснити їх рідкість, хоча зрозуміло рубіни значно популярніші. У звіті лабораторії з визначення дорогоцінних каменів в Хаттон-Гардені висловлюється жаль з приводу існування вельми майстерних підробок, коли «головка» нз природного зеленого або жовтого сапфіра склеюється з основою з синього синтетичного сапфіра [27]. Такий камінь, вправлений в кільце, важко відрізнити від натурального синього сапфіра, оскільки при перевірці за допомогою лінзи виявляються типові для природного сапфіра включення (в голівці), а спектроскопія покази7 кість светопоглощение, типове для синього сапфіра (в основі). Обман можна виявити тільки в разі, якщо занурити камінь в рідину і розглядати збоку. Сапфіри з розчину-розплаву описаним вище методом вирощують Коїті Ватанабе [24], Четем н фірма «Делтронік кристал індастріс» R Денвілле, Нью-Джерсі. Остання також продає рубіни, отримані цим способом.
Цікавий новий метод вирощування корунду (хоча він не має великого 'значення для геммологии) показує, що можливе вирощування кристалів дуже складної форми з надзвичайно високими швидкостями. Такий метод ', відомий як зростання з плівки з закріпленими краями, успішно розвивається фірмою «Тайко» [29]. Суть його в тому, що рідкий глинозем піднімається з резервуара внаслідок капілярного ефекту, що представляє собою тенденцію рідини до підйому по тонким отворів за рахунок сил зчеплення між рідиною і матеріалом, в якому зроблено отвір. (Цей же ефект обумовлює підйом води і поживних речовин по стеблах зростаючих рослин.) Розплавлений глинозем «змочує» фільєру, в якій зроблено отвір, причому форма фільєри може бути дуже складною. Так як рідина контактує з затравочним кристалом, який потім піднімається з постійною швидкістю, глинозем, затвердевая, набуває форму, обумовлену зміною фільєри. Таким чином отримують монокристали корунду дуже складного перетину, наприклад у вигляді пустотілої прямокутної трубки з шістьма круглими отворами. Швидкості росту можуть досягати 2 см і більше в хвилину. Дивовижне видовище, коли бачиш, як на барабан навиваются кристалічні нитки зі швидкістю більше метра в годину. Цей матеріал знайшов різне застосування, хоча можна Припустити, що якість корунду не настільки висока, як кристалів, отриманих традиційними методами з низькими швидкостями росту. До сих пір метод Тайко не застосовується для отримання ювелірних каменів, але, можливо, він буде використовуватися для отримання рубіна н сапфіра незвичайної форми ювелірами-новаторами.