燕山大學教授田（tián）永君團隊與吉林大學教授馬琰銘、美國芝（zhī）加哥大（dà）學教授王雁賓合作（zuò），在高溫高壓下成功（gōng）合成出硬度兩倍於（yú）天（tiān）然金剛石的納（nà）米孿晶結構金剛石（shí）塊材，這是他們（men）繼2013年合成出極硬納米孿晶立方氮化硼之後又一新突破。該研究成果發表在6月12日《自然》雜誌上。
      天然金剛石一（yī）直被公認為自然界中最硬的材料，但由於熱穩定性差（chà），導致其在切割、鑽孔等方（fāng）麵的應用受限。1955年美國通用電氣公（gōng）司利（lì）用（yòng）高溫高壓技術在實驗室合成人造金剛石單晶後，合成出（chū）比天然金剛石更硬（yìng）的材料成為科學界和產業界的共同夢想。2013年，田（tián）永君團隊首先利用（yòng）洋蔥（cōng）結（jié）構（gòu）氮化硼前（qián）驅物在（zài）高壓下成功地合成出納米孿晶結構立方氮化硼（péng），其硬度（dù）超過了人造金剛石單晶。該研究通過人工合成方式獲得了硬度超過金剛（gāng）石單晶的立方氮化硼材（cái）料，突破了人們對材料硬化機製的傳統認識，找到了一種合成高性（xìng）能超硬（yìng）材料的全新途（tú）徑（jìng）。
      到目前為止，通過石墨、非晶碳、玻（bō）璃碳（tàn）和碳60等碳前驅體的高壓相變還不能獲得納米孿晶結構（gòu）金剛石。為此，田永君團（tuán）隊及其合作者開始研究洋蔥碳在高溫高壓下的相變過程。在較低溫度下，洋蔥碳在形成納米孿晶結構（gòu）立方金剛石的（de）同時，還共生出一種單斜結構的金剛石；在較高溫度下，碳洋蔥轉變成了（le）單相（xiàng）的納米孿晶結構（gòu）金剛石，孿晶的平均厚度小到5納米。這種（zhǒng）納米孿晶金剛石具有從未有過的硬度和（hé）穩定性。這一研（yán）究（jiū）成果將在製造（zào）獨特性能的新材料（liào）領域具有廣闊前景。