高温高压金刚石生长的实时动态检测与原位反应机制研究

人造金刚石生长机理的研究课题一直是国际上金刚石科研工作者关注的焦点，但限于对高温高压状态下金刚石原位反应的动态检测十分困难，因而导致研究进展迟缓，观点难以统一。采用声发射动态无损检测、声信号空间定位采集和频谱分析技术，结合新的金刚石合成块中石墨与催化剂组装方式，可以在高温高压状态下直接采集到金刚石生长过程的动态信息。将常压、室温条件下获得的静态金刚石表征和分析结果，与高温高压下金刚石的原位反应动态过程信息相结合，能为金刚石合成机理研究提供更直接、真实的试验数据和分析依据，并用高温高压动态实验结果进一步证明：金刚石生长的碳源并非直接来自石墨，而是由金刚石外层金属包覆膜中的碳化物过渡相与金属中间相发生催化反应分解出的碳原子供给。用EET和TFDC价电子理论计算，能为金刚石长大机制提供新的理论依据。本项研究成果将为研制高品位金刚石单晶提供新颖而又重要的实验与理论基础。