众所周知，钻石是地球上最坚硬的天然材料，现在，已经开发出更坚硬的合成形式 —— 研究人员通过一种新的钻石形成方法再次实现了这一壮举。

研究小组将石墨（另一种超硬材料）置于高压下，然后将其加热到1800 K（即1527°C或2780°F）。所得金刚石具有六方晶格晶体结构，而不是正常的立方结构。

六方晶格钻石（或称lonsdaleite）在50多年前首次引起科学家的注意，当时它是在一个陨石撞击现场被发现的。这项新研究首次提供了确凿的证据，证明这种内部结构可以提高硬度。

研究人员在他们发表的论文中写道：“天然和合成钻石大多具有立方晶格，而一种罕见的六边形结构 —— 被称为六边形钻石（HD） —— 由于大多数样品的纯度低，尺寸小，在很大程度上尚未被探索。”

“HD的合成仍然是一个挑战，甚至它的存在也仍然存在争议。”

新生产的钻石硬度为155千兆帕斯卡（GPa），这本质上是一种压力测量：材料可以承受的压力。相比之下，天然钻石的最高硬度约为110 GPa。

热稳定性也令人印象深刻。研究人员报告说，合成的六方晶格金刚石可以在至少1100°C（2012°F）的温度下保持完整，而工业应用中经常使用的纳米金刚石的温度为900°C（1652°F）。天然钻石可以承受更高的温度，但只能在真空中。

除了克服了研究人员之前在合成六方晶格钻石时遇到的一些限制外，该团队还能够确定未来该过程可以扩大规模的方法。

研究人员写道：“我们发现，当石墨被压缩到更高的压力时 —— 这是以前很少探索的 —— 在压力下加热时，六方晶格金刚石优先由后石墨相形成。”

在大规模生产这种金刚石之前，还有很多工作要做，但第一批金刚石的硬度和热稳定性读数表明，这种材料有望用于钻井、机械或数据存储。

这并不是科学家们第一次尝试在实验室里制造六方晶格钻石。之前在2016年进行的一个项目用无定形碳创造了这些钻石，这是一种没有固定形态的材料。

现在，另一种合成方法已经在实验室中进行了，并被证明可以制造出一种超硬钻石材料，研究人员可以继续研究如何充分利用这种稀有物质。

研究人员写道：“我们的发现为在高压和高温下石墨到钻石的转化提供了有价值的见解，为这种独特材料的制造和应用提供了机会。”

这项研究发表在《自然材料》杂志上。

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