哈工大实验室培育1克拉钻石赠新人，揭秘化学气相沉积技术

在哈尔滨工业大学近日举办的博士生集体婚礼上，187对新人收到了一份来自母校的特殊礼物——一枚镶嵌着实验室培育钻石的婚戒。这枚钻石的规格达到了1克拉，其背后是该校航天学院红外薄膜与晶体团队历经多年攻关的尖端技术成果。

这些钻石并非开采自地下矿藏，而是诞生于实验室的化学气相沉积设备中。该技术由朱嘉琦教授团队自主研制，通过大功率微波等离子体化学气相沉积生长装备，实现了高品质金刚石单晶的培育。这一过程将甲烷与氢气混合气体通入反应腔，在微波等离子体激发下，碳原子在种晶表面逐层堆叠，最终“生长”为纯净的金刚石。

技术核心：从气体到璀璨钻石的转化

实验室培育钻石的核心路径是化学气相沉积法。在高度受控的环境中，混合气体形成类似“营养液”的氛围，碳原子被解离后，在种晶上有序沉积。朱嘉琦教授介绍，高品质金刚石的生长速度一般为每小时几微米至几十微米，这与天然钻石需要上亿年地质作用形成的过程截然不同。

，展现了现代材料科学的精准与高效。

性能卓越：热导率突破2400 W/m·K

哈工大在人工晶体领域的研究积淀深厚。早在2004年，学校就制备出当时国内最大的蓝宝石单晶。朱嘉琦团队近年来开发的高导热金刚石复合材料，其产品热导率已

，达到国际先进水平。相较于天然金刚石，实验室培育的晶粒尺寸更大、品类更齐全，其研究成果曾荣获国家技术发明奖二等奖，并已实现产业化应用。

应用前景：超越珠宝的尖端材料

这类高品质金刚石材料的价值远不止于婚戒镶嵌。金刚石单晶具备优异的电学和热学性能，在

拥有广阔的应用前景。由朱嘉琦教授团队牵头完成的“大尺寸高品质MPCVD金刚石单晶生长、应用及其装备技术”项目，获得了2023年度国家技术发明奖二等奖，进一步印证了该技术在国民经济与尖端科研层面的重要战略价值。