
哈工大第十一届博士生集体婚礼上,学校送给每对新人一枚钻戒。新华社记者王松 摄
朱嘉琦介绍,实验室里“种”钻石,过程如同微米级的积木搭建。科研人员将甲烷与氢气混合后通入反应腔,这两种气体充当“营养液”。在微波等离子体的激发下,气体分子解离为活性原子基团,碳原子开始在“种晶”表面一层一层有序排列。耐心等待,一颗纯净的金刚石单晶便悄然“长成”。经过切割、打磨、镶嵌,这些晶体最终成为戒指上的璀璨焦点。
“种”一颗1克拉的钻石需要多长时间?朱嘉琦说,这取决于生长方法和等离子体密度。高品质金刚石在大面积上生长,一般速度是每小时几微米到几十微米。
事实上,哈工大在人工晶体培育领域早已布局。在 2004 年,学校就曾制备出直径 29 厘米、重 30 公斤的蓝宝石单晶,为当时国内之最。多年来,团队已开发出系列高导热金刚石复合材料,构建红外透明光电子学,提出透明吸波体及智能调光技术,多项成果已产业化,并获得国家技术发明奖二等奖。
“新材料带来的性能变化是革命性的。”朱嘉琦说,相较于自然生成的金刚石,哈工大团队研制的金刚石颗粒更大、品类也更加齐全。它可以做成金刚石电池,也可以用于量子传感,还能解决高功率芯片的散热问题,在各个领域都有广阔的应用前景。