北京高压科学研究中心与中国科学院西安光机所联合国际研究团队，成功将高质量石墨单晶前驱体转化为百微米级、高度有序的六方金刚石。相关研究成果已发表于国际知名期刊《自然》。

普通金刚石的碳原子排列为四面体网格状，虽然硬度和耐磨性优异，但其某些平面在受力时易发生错位滑移，限制了其强度。而六方金刚石因其独特的碳原子堆垛方式，能够有效克服这一弱点。

六方金刚石的形成条件极为苛刻，主要难点在于其形成能量高于普通金刚石，因此在高温高压环境下，产物通常以普通金刚石为主。研究团队创新性地提出了一种由石墨向六方金刚石转变的方法。通过在可控高温和准静水压条件下压缩和加热石墨单晶，最终成功制备出高纯度六方金刚石。

研究结果显示，六方金刚石的力学性能与立方金刚石相当，但其碳原子排列呈现两种不同的键长分布，且层间距显著缩短。这种独特的结构使其能够有效规避立方金刚石密堆积面易滑移的问题。

据论文第一作者、北京高压科学研究中心研究员杨留响介绍，研究成功的关键在于两项技术：一是选用高纯度、无杂质的天然石墨单晶，确保合成的六方金刚石样品纯度更高、结构更有序；二是采用高压原位X光技术观测样品变化，避免密堆积面滑移，最终制得纯净且未变形的六方金刚石块体。