金刚石凭借优异的物理化学性能，在工业磨削、热管理、极端环境光学和半导体等领域应用广泛。然而——传统金刚石为立方晶系——其性能已接近理论上限。早在1962年，理论物理学家就预言可能存在六方晶系的金刚石。1967年，科学家在陨石中首次发现这种六方结构的碳同素异形体，但天然六方金刚石仅以纳米级颗粒存在，难以分离提取；受样品尺寸限制，其本征物性也长期无法精确测量。六方金刚石的人工合成同样障碍重重：热力学上，其形成能垒高于立方金刚石，高温高压合成产物往往以立方相为主；工艺上，天然六方金刚石被认为源于陨石撞击的极端且短暂条件，实验室难以稳定复现。长期以来，六方金刚石能否作为独立稳定相存在一直存在争议，其原子尺度精细结构也缺乏清晰认识。 此局面在2025年出现转机。吉林大学刘冰冰教授团队率先报道了六方金刚石块材的合成，北京高压科学研究中心毛河光院士团队也利用高纯度天然单晶石墨成功制备出六方金刚石。但其形成机制仍需深入解释。郑州大学科研团队历时五年，从设备研制切入，开发出大腔体单轴高压技术，并以高定向热解石墨为前驱体，提出“石墨层受限滑移”的思路。在20吉帕、1300摄氏度条件下，团队成功制备出毫米尺寸的纯相六方金刚石。 研究人员利用同步辐射X射线衍射、球差校正透射电子显微镜和电子能量损失谱等手段，系统解析了六方金刚石的晶体结构与成键特征，获得清晰的原子级分辨图像。南京大学孙建教授团队结合机器学习分子动力学模拟，进一步揭示了六方金刚石的全新相变路径。实验结果显示，所合成六方金刚石的维氏硬度和剪切模量均优于传统立方金刚石，为其在极端环境和高端应用中的潜在使用提供了依据。 国际审稿专家对该研究给予肯定，认为其“真正令人信服”“提供了更完整的图景”“解决了关于六方金刚石存在性的长期争议”。来自不同独立研究组的相互印证，也进一步表明六方金刚石人工合成具备可行性与可重复性。
从陨石中的微小颗粒到实验室制得的毫米级晶体，六方金刚石研究的推进表明了我国基础研究能力的提升。这个成果不仅补上了涉及的材料学理论拼图，也凸显了自主研制装备对前沿探索的关键支撑。随着新材料研发走向“原子级设计”，类似突破有望持续推动高端制造相关领域的发展，为科技创新提供新的动力。