您是否知道目前 99% 的合成钻石是采用高压高温 (HPHT) 方法生产的?[2]一个普遍的范例是，钻石只能在吉帕斯卡压力范围(通常为 5-6 GPa，其中 1 GPa 约为 10,000 atm)和通常在 1300-1600 °C 的温度范围内使用液态金属催化剂生长。然而，由于所涉及的成分，使用高温高压生产的钻石的尺寸始终限制在大约一立方厘米。也就是说，只有在相对较小的长度范围内才能实现如此高的压力。发现在较温和的条件下(特别是在较低的压力下)在液态金属中制造钻石的替代方法是一项有趣的基础科学挑战，如果实现了这一挑战，可能会彻底改变钻石的制造。流行的范式会受到挑战吗?

由基础科学研究所 (IBS) 多维碳材料中心 (CMCM) 主任 Rod RUOFF 领导的研究团队，包括蔚山国立科学技术研究所 (UNIST) 的研究生，在 1 个大气压和 1025°C 的条件下，使用由镓、铁、镍和硅组成的液态金属合金培育出钻石，从而打破了现有范式。这种新生长方法的发现为进一步的基础科学研究和以新方式扩大钻石的生长开辟了许多可能性。

兼任UNIST杰出教授的鲁夫主任指出：“这一开创性突破是人类聪明才智、不懈努力以及众多合作者通力合作的结果。” Ruoff 领导的研究人员进行了一系列实验，涉及数百次参数调整和各种实验方法，最终成功使用“自制”冷壁真空系统生长钻石。

Ruoff 指出：“我们一直在一个大室(名为 RSR-A，内部容积为 100 升)中进行参数研究，由于需要时间抽出空气，我们对促进金刚石生长的参数的搜索速度减慢了(约3分钟)，用惰性气体吹扫(90分钟)，然后再次抽真空至真空水平(3分钟)，以便腔室可以充满1个大气压的相当纯的氢气/甲烷混合物(再次90分钟) ;距离实验开始还有3个多小时!我请 Won Kyung SEONG 博士设计和建造一个更小的室，以大大减少开始(和完成!)液态金属暴露于甲烷和氢气混合物中的实验所需的时间。” Seong 补充道：“我们的新型自制系统(名为 RSR-S，内部容积仅为 9 升)可以在 15 分钟的总时间内抽出、吹扫、抽出并填充甲烷/氢气混合物。参数研究大大加快了，这帮助我们发现了金刚石在液态金属中生长的参数!”

研究团队发现，当暴露于温度约为 1025°C、压力为 1 个大气压的甲烷和氢气中时，钻石会在由镓/镍/铁/硅(原子百分比为 77.75/11.00/11.00/0.25)混合物的液态金属合金的亚表面中生长。

UNIST 研究生兼第一作者 Yan GONG 解释说：“有一天，当我使用 RSR-S 系统进行实验，然后冷却石墨坩埚以凝固液态金属并取出凝固的液态金属片时，我注意到该片底面上有几毫米的‘彩虹图案’。我们发现彩虹色是由钻石造成的!这使我们能够确定有利于钻石可重复生长的参数。”

初始形成过程无需使用传统高温高压和化学气相沉积合成方法中常用的钻石或其他种子颗粒。一旦形成，钻石颗粒就会合并形成一层薄膜，该薄膜可以轻松分离并转移到其他基底上，以供进一步研究和潜在应用。

同步加速器二维X射线衍射测量证实合成的金刚石薄膜具有非常高的金刚石相纯度。另一个有趣的方面是金刚石结构中存在硅空位色心，因为在使用532nm激光激发的光致发光光谱中发现了738.5nm处的强零声子线。