不知不覺，2020年已經接近尾聲

這一年如此漫長，新年伊始，便以COVID-19驚悚地打開，小心翼翼活著每一天

這一年又那么快，似乎冬天蔓延，轉眼間，雪花又飄落，撫平這一年的不容易

2020，這一特殊年份，我相信，在未來歷史長河里都會被記住

靜靜思考，問問自己，盤點往事，這一年的你，都獲得了哪些呢？

言歸正傳，2020年，金剛石材料行業獲得里程碑成就呢？接下來，快和小編一起盤點2020年金剛石行業年度關鍵詞

關鍵詞1

量子科技

不得不說，這一年，量子科技徹底把鉆石帶火了，站在科技風口，連登Sicence子刊，再度登上Nature！

2020年11月，英國倫敦大學的Benjamin S. Miller等與Rachel A. McKendry課題組合作，發現納米金剛石（Nanodiamond）的量子傳感能力可用于提高基于試紙的診斷測試的靈敏度，有可能使諸如艾滋病毒等疾病的早期檢測成為可能，目前也正在進行新冠病毒試點！相關研究結果發表在2020年11月26日的Nature期刊。

金剛石之所以可以作為量子領域的科研利器，是因為其晶體結構可以提供大量的缺陷宿主。金剛石是一種寬帶隙材料，這意味著它可以在光學狀態下通過躍遷能量來容納一系列缺陷，從而使這些缺陷可以用現成的激光進行處理，被全球量子科研人員青睞。

關鍵詞2

室溫超導體

長達百年來，室溫超導體一直是物理學的核心追求之一，更被賦予緩解人類能源問題的宏大愿景。今年10月14日晚間，Nature一項新紀錄，轟動整個物理界：跨過了273K（約0℃）這個節點，一舉實現287K（約15℃）溫度下的含碳硫化氫超導。這種室溫超導是在金剛石“砧板”制造的267Gpa高壓下實現的，相當于200多萬倍標準大氣壓，很難談得上實際應用。但作為世界頂級學術期刊，《自然》從收到這篇論文（8月31日）到接受（9月8日）僅僅用了不到10天時間，可見該成果的里程碑性意義。

關鍵詞3

2.8萬年納米金剛石電池

       一種叫做納米金剛石電池的概念迅速崛起，NDB連續兩則新聞使整個行業沸騰起來！

       8月底，美國加州NDB公司正式宣布，其公司基于核廢料提取物的納米金剛石電池，絕對顛覆能源方程式，像微型核發電機一樣，在不需要充電的情況下，可持續使用時間可長達10年甚至28000年！隨后，NDB再次宣布完成了納米金剛石電池的兩項概念驗證測試，NDB提供的納米金剛石電池可收集40%電荷，比僅具有15%電荷收集效率的商用納米金剛石電池有了顯著改進。

關鍵詞4

膠體金剛石

       膠體金剛石，立方金剛石結構的自組裝膠體顆粒，一直以來是研究人員的夢想。2020年9月，紐約大學一項研究設計出一種使用部分壓縮的膠體團簇來指導膠體自組裝的新方法，通過使用貼片-貼片粘合結合空間互鎖機制(選擇所需的交錯鍵方向)來寫入粒子的形狀，以可靠的自組裝成金剛石結構的膠體，從而可以實現該結構的低成本、大規模生產。該發現為設計高效的光學電路打開一扇新的大門，或將改變未來十年光學技術的開發和使用方式，將顛覆未來光學技術。相關成果以題為“Colloidal diamond”的文章發表在Nature上。

關鍵詞5

大單晶、終極半導體

目前在第三代半導體研究中，金剛石被認為是制備下一代高功率、高頻、高溫及低功率損耗電子器件最有希望的材料，被業界譽為“終極半導體”。但是金剛石材料如何能夠實際應用，其實現商業化的最大問題是金剛石的高效體摻雜尚未解決，制造P型晶體管容易、但N型摻雜是第一大攔路虎，第二大攔路虎是雙面點狀摻雜形成PN節，構造出集成電路，任重而道遠！金剛石材料制備技術的提升是金剛石電子器件性能提升的推動力，如何獲得大尺寸高品質金剛石單晶材料一直是科研產業的重點方向！

9月11日，大尺寸高品質金剛石單晶材料生產裝備及工藝技術研發和產業化項目，在哈工大機器人中山基地正式啟動。金剛石單晶及制品是超精密加工、智能電網等國家重大戰略實施及智能制造、5G通訊等產業群升級的重要材料基礎，這一技術的突破與產業化對于中國智能制造、大數據產業自主安全具有重大意義。

關鍵詞6

十四五

微電子技術顯著推動了信息化社會的發展，以氮化鎵和碳化硅為代表的寬禁帶半導體與氧化鎵和金剛石為代表的超寬禁帶半導體是繼硅和砷化鎵之后的第三代半導體材料。我國大力支持發展第三代半導體產業，十四五規劃對半導體產業鏈各個關鍵“卡脖子”環節將重點支持，為中國芯產業走向自主化，實現國產替代推上日程，營造良好的政策環境。

關鍵詞7

“硬”且“韌”

硬度和韌性之間的平衡對材料性能提升至關重要。金剛石是自然界最硬物質，但它的脆性也是已知無機晶體材料中最大的。燕山大學田永君院士、周向鋒教授課題組和北京航空航天大學郭林教授課題組聯合報道了一種具有高硬度、高韌性的多級結構金剛石復合材料。這種納米孿晶金剛石復合材料在不犧牲硬度的情況下（維氏硬度約200 GPa），斷裂韌性可提高到26.6 MPa m1/2，大約是常規人工合成金剛石斷裂韌性的5倍，甚至還高于鎂合金，并與鋁合金的斷裂韌性相當。相關成果發表在Nature上。

關鍵詞8

嫦娥五號，月球抓土

“嫦娥”奔月，驚艷世界！“長五”送“嫦五”，月球去“挖土”。隨著嫦娥五號成功發射，中國首次月球采樣返回任務持續引發全世界關注！

12月2日22時，經過約19小時月面工作，探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動采樣，并已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。最終，嫦娥五號將會把大約2公斤月球樣品帶回到地球，供科學家在實驗室進行詳細的分析研究。看似簡簡單單的采樣挖土，卻蘊含高科技！超硬材料行業專家、中國地質大學（武漢）段隆臣教授團隊和李大佛教授團隊參加了部分鉆探方案設計和鉆探模擬試驗等工作，為“嫦娥”配上金剛鉆，采用表鉆結合，多點采樣的方式，設計了鉆具鉆取和機械臂表取兩種“挖土”模式。超硬材料助力圓中國夢！

關鍵詞9

室溫金剛石

天然鉆石形成于地球深處高溫高壓條件下，通常需要數十億年時間，而以往合成人工鉆石總離不開高溫。澳大利亞和美國研究人員組成的研究團隊近期在室溫下用短短數分鐘造出鉆石，實現突破。科研人員使用的是一種全新技術，在普通室溫下，使用金剛石砧設備，向碳原子施加意想不到高壓，相當于640頭非洲大象的壓力施加到一只芭蕾舞鞋尖上，讓碳原子就位，幾分鐘后就形成六方晶系隕石鉆石和常規鉆石。六方晶系隕石鉆石也就是藍絲黛爾石，其硬度要比普通鉆石高出58%。

關鍵詞10

金屬化

金剛石是一種有效的電絕緣體，但根據麻省理工學院和新加坡南洋理工大學（NTU）的一項新計算模擬，可以使金剛石納米針變形，從而使其導電性從絕緣體變為半導體，再變為高導電性金屬--然后再隨意變回來。

2020

結束語

2020即將結束，這一年里，處處充滿不容易！但卻難得停下腳步，靜心科研！這一年里，金剛石領域的新概念和新技術層出不窮，突破記錄！到底哪些技術才能真正代表金剛石行業的發展和應用方向？又有哪些概念是亟待被解構、應用的呢？