不需等數十億年，一種新方法只要 150 分鐘就做出鑽石薄膜

天然鑽石需在地球深處被高壓高溫環境「折磨」數十億年才能形成，走人工合成捷徑的培育鑽石速度比較快，但通常仍需花數週時間強烈擠壓。現在，一種基於液態金屬混合物的新方法僅 150 分鐘就能做出人工鑽石，且無需高壓工法。

人工合成鑽石最常見方法為 HPHT（high-pressure and high-temperature growth）技術，透過在 5 GPa 壓力、1,400℃ 溫度環境溶解液態金屬中的碳以形成鑽石，且尺寸始終限制在 1 立方公分左右。

但根據韓國基礎科學研究所（IBS）發表在《自然》（Nature）期刊的論文，一種新方法讓人工鑽石現在可在大氣壓力下生成，所需溫度也比 HPHT 技術低，僅需 1,025℃。

團隊使用自製的冷壁真空系統（RSR-S）生長鑽石。當由鎵、鎳、鐵、矽組成的液態金屬合金（原子百分比 77.75、11.00、11.00、0.25）在 1 大氣壓力下暴露於甲烷/氫氣混合物，快速加熱再冷卻使甲烷碳原子擴散到熔化金屬，僅僅 15 分鐘，鑽石顆粒就從液態金屬內擠出；150 分鐘內，液態金屬合金亞表面就形成一片鑽石薄膜。

鑽石市場不只奢華品，它們也被科學家用於各種實驗，比如感應磁場、尋找新的次原子粒子等。研究團隊已發現用鈷取代鎳，或用鎵銦混合物代替鎵可生長出高品質鑽石，他們下一步打算擴大液態金屬和金表面潛在生長區域，以嘗試大規模生產人造鑽石，如果這項新技術發揮潛力，未來製造人工鑽石將變得更快更容易。

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（首圖來源：AI 生成）