阿拉巴馬大學伯明翰分校的物理學家們已經邁出了五年的第一步，努力創造出新的化合物，在耐熱性方面超過鉆石，在硬度上幾乎與鉆石匹敵。

他們得到了一項為期5年、價值2000萬美元的國家科學基金會獎的支持，該獎項用于創造新材料，并利用物質等離子體的第四種狀態改進技術。

與物質、固體、液體和氣體的其他三種狀態不同，等離子體并不在地球上自然存在。這種電離的氣體物質可以通過加熱中性的氣體來制造。在實驗室里，UAB物理系的教授和大學學者Yogesh Vohra用等離子體制作了薄膜。這樣的薄膜有許多潛在的用途，例如涂層使人工關節持久耐用或保持切削工具的鋒利，為極端環境開發傳感器或制造新的超硬材料。

為了制作一個鉆石薄膜，Vohra和他的同事們將混合氣體送入真空室，用微波加熱，從而產生等離子體。室內的低壓相當于地球表面14英里的大氣。四小時后，蒸汽在其目標上沉積了一層薄薄的金剛石膜。

在《材料》雜志的一篇論文中，Vohra和UAB藝術與科學學院的同事們研究了如何添加硼，同時制作鉆石薄膜，改變了鉆石材料的性質。

人們已經知道，如果氣體是甲烷和氫的混合物，研究人員就會得到一種微晶金剛石膜，由許多微小的鉆石晶體組成，平均大小約為800納米。如果將氮添加到這種氣體混合物中，研究人員就會得到納米結構的鉆石，由極小的鉆石晶體組成，平均只有60納米大小。

在目前的研究中,Vohra團隊添加硼,乙硼烷的形式,或B2H6氫/甲烷/氮原料氣和發現令人驚訝的結果。金剛石薄膜的晶粒尺寸從60-nanometer突然增加,納米大小與氫/甲烷/氮原料氣800納米,微晶尺寸。此外，這種變化發生在只有微量的二硼烷的情況下，在等離子體中只有170 ppm。

Vohra的研究小組使用光學發射光譜技術，在飼料中改變了二硼烷的含量，發現二硼烷可以減少血漿中碳-氮自由基的含量。因此，Vohra說:“我們的研究清楚地確定了碳氮物種在合成納米結構鉆石和抑制碳氮物種中所起的作用，并將硼加入到等離子體中?！?/span>

由于硼的加入也可以將金剛石薄膜從非導體變成半導體，UAB的結果為各種應用提供了金剛石薄膜晶粒尺寸和電學性能的新控制。

在接下來的幾年里，Vohra和他的同事們將研究微波等離子體化學氣相沉積法在硼碳化物、硼氮化硼和碳硼氮化合物薄膜上的應用，尋找比鉆石更耐熱的化合物，并具有鉆石般的硬度。在氧氣存在的情況下，鉆石的燃燒溫度約為1100華氏度。