我国科学家合成世界首颗“超级钻石”

抖音推荐 2025年08月07日 13:50 2 admin

甘肃省科学技术厅2025-08-06 17:14:41

我国科学家合成世界首颗“超级钻石”

中国科学院西安光学精密机械研究所（以下简称西安光机所）、北京高压科学研究中心联合团队在国际上首次人工合成百微米-毫米级、结构有序、高纯度的六方金刚石块体样品，并结合多种表征手段，从不同角度全面证明了六方金刚石纯相样品的成功合成。近日，该研究成果发表于《自然》。这一成果彻底终结了长期以来关于六方金刚石宏观存在性的争议，使曾经只能在宇宙陨石中偶得一见的奇异材料，得以在实验室中复现。

六方金刚石因其可能优于立方金刚石的强度及热学与光学性能而广受关注。然而，过去所有关于六方金刚石的“发现”都局限于极小尺寸、混相或结构不清的样品，始终无法确认其为真正独立材料的存在。

经过近10年的持续攻关，研究团队采用单晶石墨作为前驱体，在金刚石压砧内的准静水高压（2亿兆帕）、高温（1400摄氏度）条件下，成功合成百微米级大小、高度有序的六方金刚石三重孪晶样品。

样品合成后，西安光机所研究员罗端团队依托超高时空分辨表征技术，通过原子分辨透射电镜及电子能量损失谱测量等手段，对样品进行深度剖析，发现样品的维氏硬度高达110吉帕，性能可媲美天然立方金刚石，确证其为独立、均一的“超级钻石”。

“目前，我们制备的样品已达到工业制造领域要求，属超级切削和耐磨材料，可用于制造‘金刚钻’，能揽更多‘瓷器活’。”罗端说。