哈尔滨工业大学近日为187对博士新人举办了一场集体婚礼，每对新人收到了一份别具意义的母校赠礼——一枚镶嵌着实验室培育钻石的婚戒。这枚钻石重达1克拉，其背后凝聚了该校航天学院红外薄膜与晶体团队多年攻关的尖端技术成果。

这些钻石并非来自地下矿藏，而是在实验室中通过化学气相沉积（CVD）技术培育而成。该技术由朱嘉琦教授团队自主研发，利用大功率微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）生长装备，成功培育出高品质金刚石单晶。其原理是将甲烷与氢气混合气体通入反应腔，在微波等离子体激发下，碳原子在种晶表面逐层沉积，最终“生长”为纯净的金刚石晶体。

技术核心：从气体到璀璨钻石的转化

实验室培育钻石的核心技术路径是化学气相沉积法。在高度受控的环境中，混合气体形成类似“营养液”的氛围，碳原子被解离后，在种晶上有序沉积。据朱嘉琦教授介绍，高品质金刚石的生长速度通常为每小时几微米至几十微米，这与天然钻石历经上亿年地质作用形成的过程形成鲜明对比。从“种子”到1克拉成品，在实验室条件下仅需数天即可完成，充分展现了现代材料科学的精准与高效。

性能卓越：热导率突破2400 W/m·K

哈尔滨工业大学在人工晶体领域拥有深厚的研究积淀。早在2004年，该校就成功制备出当时国内最大的蓝宝石单晶。朱嘉琦团队近年来开发的高导热金刚石复合材料，其热导率已突破2400瓦每米开尔文（W/m·K），达到国际先进水平。与天然金刚石相比，实验室培育的金刚石晶粒尺寸更大、品类更齐全，相关研究成果曾荣获国家技术发明奖二等奖，并已实现产业化应用。

应用前景：超越珠宝的尖端材料

这类高品质金刚石材料的价值远不止于婚戒镶嵌。金刚石单晶具备卓越的电学和热学性能，在金刚石电池、量子传感器以及高功率芯片散热等前沿领域展现出广阔的应用前景。由朱嘉琦教授团队牵头完成的“大尺寸高品质MPCVD金刚石单晶生长、应用及其装备技术”项目，荣获2023年度国家技术发明奖二等奖，进一步印证了该技术在国民经济和尖端科研领域的重要战略价值。