郑州大学金刚石材料与器件团队近日成功合成出纯相六方金刚石，取得重大科研突破。

这种被称为“陨石钻石”的材料，早在64年前就被理论预言存在，但由于合成条件极端苛刻，长期以来仅在陨石撞击遗迹中发现微量天然样本，人工制备始终未能实现。

该团队历时五年，从自主研制高压设备起步，开发出大腔体单轴高压技术，并在此基础上成功合成出导电型金刚石材料。随后，研究人员以高定向热解石墨为前驱体，创新性提出“石墨层受限滑移”的合成思路，在20 GPa压力、1300°C温度条件下，成功制备出毫米级尺寸的纯相六方金刚石。

为确证其结构，团队联合采用同步辐射X射线衍射、球差校正透射电子显微镜（AC-TEM）和电子能量损失谱（EELS）等多种先进表征手段，首次获得六方金刚石的原子级分辨图像，清晰揭示了其六方晶系结构与sp³碳键特征，确凿证实了材料的纯相六方金刚石属性。

在性能测试方面，研究团队通过超声波声速测量、纳米压痕和维氏硬度测试等方法系统评估其力学性能。结果表明，六方金刚石的维氏硬度和剪切模量均优于传统立方金刚石，展现出更优异的机械强度和刚性。

这一成果不仅验证了长期存在的理论预言，也为超硬材料、极端环境电子器件及量子技术等领域开辟了全新可能。