禁漫天堂

2025年7月31日在人造金刚石成功合成70周年之际，禁漫天堂 刘冰冰教授受《自然》杂志邀请发表题为《人造钻石，永恒璀璨：合成这些标志性宝石的70年历程》的新闻与观点文章，系统回顾了自1955年来，一种可复现的钻石合成方法开创了一个全球性产业——由此开启的应用领域，从X射线透镜技术延伸至核聚变，揭示了这种"永恒材料"从珠宝饰品到尖端科技载体的蜕变历程。

我院合成的各色钻石

1955年，美国通用电气公司科学家Bundy（邦迪）团队在《自然》发表里程碑论文，首次实现金刚石的可重复合成。这项突破不仅催生了年产值超千亿的全球产业，更开启了从X射线透镜到核聚变装置等尖端应用的大门。天然金刚石因其极端硬度、超高导热性、优异光学透明度和完美化学惰性被誉为材料之王，但天然资源的稀缺性和品质不均严重制约了其科技应用。

刘冰冰教授在文中详细阐释了高压高温（HPHT）技术的发展脉络。早期科学家曾尝试通过铁管压缩碳氢化合物（James Hannay，1879）或熔铁淬火（Henri Moissan，1893）等方法合成金刚石，但直到Bundy团队设计出能产生10GPa、2300K的专用压机，才实现稳定合成。现代多砧装置技术已突破60GPa极限，刘冰冰教授团队今年基于"Kawai型"二级压机更在毫米级样品上实现1900开尔文高温下的50GPa超高压强。

刘冰冰教授团队在金刚石材料前沿取得系列突破：通过自主发展的高压技术成功制备毫米级近纯六方金刚石，其硬度超越传统金刚石40%以上，4.5电子伏特宽带隙特性为半导体器件开辟新路径；利用富勒烯合成sp³非晶碳材料，在保持金刚石级硬度的同时展现卓越热学与光学性能。文章还介绍在纳米结构工程领域，纳米孪晶金刚石硬度达天然金刚石近两倍，多晶金刚石硬度亦超越单晶材料，为超硬工具研发提供新范式。

我院合成的纯相六方金刚石光学与透射电镜照片

我院合成的非晶金刚石

"现代金刚石科学已超越工具材料范畴，"刘冰冰教授强调，"其高热导特性可解决电子设备散热难题，超高透光性助力精密光学传感，在核聚变装置和放射性同位素电池领域更展现出革命性应用前景。邦迪团队开创性工作七十年后，这种材料的璀璨未来正由新科技革命续写。"