近日，由（yóu）燕山大（dà）學田（tián）永君教授率領的（de）研究團隊（duì）與吉林大學馬琰銘教授和美國芝加哥大（dà）學王雁賓教授合作，繼2013年合成出極硬納（nà）米孿晶立方氮化（huà）硼之後再次取得突破，在高溫高壓下成功合成出硬度（dù）兩倍於天然金剛石的納米（mǐ）孿晶結構（gòu）金剛（gāng）石塊材。該研究成果發（fā）表在2014年6月12日的Nature雜誌上。
      天然金剛石在2700多年前被發現以來，一直被公認為自然界中的最硬（yìng）材（cái）料，但由於熱穩定性差，導致其在切割、鑽孔等方麵的應用受限。1955年美國通用（yòng）電氣公司利用高溫高壓技術在實驗室成功地合成出人造金剛石單晶，掀開（kāi）了金剛（gāng）石工業應用的新篇章，成為超硬材（cái）料（liào）研究的裏程碑，從此合成出比天然金剛（gāng）石更硬的新材料（liào）就變成了科學界和產業界的（de）共同夢想。
      到目前為止，通過石墨、非（fēi）晶碳、玻（bō）璃碳等碳前（qián）驅體的高壓相變還（hái）不能獲得納米孿晶結（jié）構金（jīn）剛石。為此，田永（yǒng）君教授研究團隊及其合作者開始研（yán）究洋蔥碳在高溫高壓下的相變過程（chéng）。在較（jiào）低溫度下洋蔥碳在（zài）形成納米孿晶結構立方金剛石的同時還共生出一種（zhǒng）單斜結構的金剛石，在（zài）文章中（zhōng）他們將其命名為“M-diamond”。在較高溫度下，洋蔥碳轉變成了單相的納米孿晶結構金剛石，孿晶的平（píng）均厚度小到5nm。這種納米孿晶金剛石具有從未有（yǒu）過的硬度和穩（wěn）定性：維氏硬度約為天然金剛石的兩倍，空氣中的起始氧化溫度比天然金剛石高出200攝氏度以上。
      該研究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能（néng）超硬材料的全新途徑，在製造獨特（tè）性能的新材料領域具有廣闊前（qián）景（jǐng）。