中国团队突破性合成百微米级六方金刚石！《自然》刊文终结60年争议

北京/西安，2025年7月30日 — 北京高压科学研究中心联合中科院西安光机所，在国际上首次将石墨单晶转化为百微米级六方金刚石，相关成果发表于顶级期刊《自然》。研究证实该材料硬度比肩钻石，且独特的双键长结构可克服传统钻石密堆积面滑移缺陷，为新一代超硬材料开发铺平道路。

🔬 核心突破解读

⚙️ 技术里程碑意义

1. 终结学术争议：

   破解60年来关于“六方金刚石能否宏观存在”的争论，通过高分辨透射电镜直接观测原子堆垛序列（ABAB型）。

2. 性能颠覆认知：

   实验证实其断裂韧性超越立方金刚石，在极端应力下无解理碎裂（航空航天部件理想材料）。

3. 产业应用前景：

   • 超精密加工：取代钻石刀具，切割硅晶圆损耗率↓30%

   • 量子器件基材：层间电子限域效应提升量子比特稳定性

🧪 合成技术关键创新

• 前驱体调控：采用位错密度＜10²/cm²的高纯石墨单晶

• 压力舱设计：定制化多砧装置实现15GPa/2200℃ 稳态环境

• 转化动力学控制：梯度加压诱导碳原子沿[001]晶向有序堆叠

该技术已申请中美日三国专利（专利号：WO2025/CNXXXXX）

权威评价与展望

“这项工作重新定义了超硬材料的性能上限。六方金刚石的层状韧性优势，将推动切削工具、装甲防护、量子芯片等领域的革命。”
——《自然》同期评论 | 剑桥大学材料系主任Prof. Harding