日本研究人员优化了实验室合成钻石的设计，这项新技术在增强生物传感应用方面又向前迈进了一步，如磁脑成像技术。

   化学工艺被用于制造工业应用的***钻石。人造钻石可以在各种表面上生长，以增加硬度并减少工具的磨损，或利用其高导热性作为电子散热器。科学家可以通过改变人造钻石的化学成分来控制人造钻石的特性。这种化学操作称为“掺杂”。这些掺杂的钻石被证明是一系列技术更廉价替代材料——从量子信息到生物传感都是如此——否则开发成本将非常昂贵。

   设计能够检测磁场变化的氮空位（NV）中心的人造钻石是生物传感技术的强大工具，并且用于疾病的医学检测和诊断。例如，脑磁图(MEG)是一种神经成像技术，用于绘制脑活动图和追踪癫痫组织等病理异常。

   “MEG可在市场上买到，也在一些医院中使用，但价格非常昂贵，因此MEG使用不多。”该论文作者Norikazu Mizuochi说。他还解释到，“使用带有NV中心的人造钻石会降低MEG诊断的设备成本。”

   然而，这些生物传感技术需要光激活，从而诱发NV中心的电荷转换。中性NV中心无法准确检测磁场，因此引入切换仍然是钻石利用的一个挑战。“只有负电荷可用于这种传感应用，因此稳定NV中心对于操作非常重要，”Mizuochi说。

   研究人员先前曾用磷掺杂了一种简单的钻石结构，以稳定NV中心。磷的掺杂将90%以上的NV中心推向负电荷态，从而实现磁场检测。然而，磷将噪音引入到读数中，否定了正结果。在这项研究中，团队调整了钻石设计以保持负NV中心的稳定性，并且消除了磷诱发的噪音。他们使用了分层的结构,就像一个三明治,用磷掺杂钻石的面包,并附上10μm厚NV中心钻石填充物。这稳定了70%-80%NV中心处于负电荷状态，同时降低了系统中先前产生的噪声。“目前，我们的研究刚刚显示出稳定，并且我们预计它也会提高灵敏度，”Mizuochi说。他的团队目前正在测试新设计对磁场变化的敏感性，并希望这种结构可用于生物传感应用，如MEG。

   随着CVD合成技术的提高，洛阳誉芯金刚石通过采用气体原料（氢气、甲烷）在低于1个气压，800-1200℃的温度下采用外延生长的方式获得完全透明无色大尺寸金刚石单晶，其成分、硬度、密度等与天然钻石基本一致，而价格远远低于天然钻石；与高温高压法（HTHP）不同，CVD人工成合技术不需要使用催化剂，杜绝了生产中形成的金属夹杂、裂隙、孔洞等。

特点：打磨后的净度一般为VVS及以上级别，色度为D-J色。

可提供克拉级的钻石原胚。