对石墨直接转换为金刚石的理解，具有重要的科学和应用价值，却又长期困扰着我们。之前提出的转变机理多基于传统的实验观察，缺少原子尺度的辨析，因而无法阐释相变过程中产生在石墨-金刚石相界面的复杂纳米结构。

研究中报道了对石墨-金刚石相干界面的识别。通过静压法获得了部分转变的石墨样品，使用大角度环形暗场扫描电镜进行观测。观测结果发现了相变的可能路径。

经理论计算确认，相比于之前提出的其他路径的相变，在上述相干界面处的相变更加积极。石墨到金刚石的相变由纳米尺度相干界面的形成（金刚石形核）主导。在静态压力下，其会进一步消耗残余的石墨（金刚石生长）。

研究揭示的石墨-金刚石直接相变机制丰富了固-固相变的类型，其中发现的新型杂交碳材料(gradia）集合了石墨和金刚石的性能优势，是实现导电、硬度、韧性等领域的优越性能组合的新一代高性能碳材料。

资料来源：金刚石与磨料磨具工程

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