中国科学家成功合成理论预测的六方金刚石，硬度超越天然钻石

中国河南省金刚石材料与器件重点实验室的研究人员通过极端高压高温技术，成功合成了毫米级、纯净相的六方金刚石。这一成果证实了此前仅在理论上存在的碳同素异形体，相关研究发表在《自然》（Nature）期刊上。

实验过程与验证 研究人员将热解石墨（HOPG）置于碳化钨砧之间，在约20吉帕斯卡（约为标准大气压的20万倍）的压力和1300至1900摄氏度的温度条件下进行处理。轴向压力导致层状碳结构转变为毫米尺寸的纯净六方金刚石。

通过X射线衍射技术验证了样品的结构纯度，该技术能够精确测绘原子的位置。此外，利用先进的显微方法直接观察到了碳原子特有的六方晶格排列。

力学性能测试 研究人员使用金刚石压头仪器对样品进行了压痕测试，以测量其硬度。结果显示，六方金刚石的硬度约为114吉帕斯卡，超过了天然金刚石约110吉帕斯卡的硬度。新材料不仅硬度更高，还表现出优异的热稳定性。

科学意义与应用前景 研究作者指出，这些结果终结了关于六方金刚石是否存在的长期科学争论。该发现为理解石墨向金刚石转变的相变过程提供了新见解，并为这种新材料在未来先进技术领域的应用开辟了道路。