Dr. Tokuyuki Teraji，國家材料科學研究所光電材料單位高級研究員，他帶領研究小組開發了一項新合成技術。在金剛石化學氣相沉積（CVD）的過程中，這項技術能很大的提高原材料的利用率。 團隊把這項技術應用到質量數12C同位素濃縮的金剛石晶體合成中，成功的合成了世界上含量最高的12C同位素比率的大塊單晶金剛石。

　　當用CVD方法合成高純度金剛石時，通常是用甲烷作為氣源。一般情況下，金剛石合成之前，最多1%的甲烷用于合成金剛石，剩余99%或更多排放到了空氣中。由于這種方法的原料利用率較低，但是又考慮到成本的問題，運用昂貴的氣體制作大量的晶體合成，也比較困難，因為傳統的加工過程會消耗大量的甲烷。然而，利用新開發的CVD金剛石合成技術，甲烷的利用率比常規方法有了很大的提高。因此，在多晶金剛石合成的過程中，高達80%的氣體利用率得到了實現。

　　由于原料高利用率的CVD合成技術的開發，使得利用極其昂貴的同位濃縮甲烷作為氣源也有了可能。研究結果表明，NIMS研發小組成功的獲得了富含世界上最高的12C同位比率為99.998%的大塊金剛石單晶。而12C同位比率為99.995%的單晶金剛石中的獲得需要多晶金剛石作為固體原材料，可以利用這項技術（12C同位比率為99.998%）生產多晶金剛石，采用高溫高壓的方法合成金剛石。因為12C富含甲烷等氣體，通常情況下作為氣源。而這項新CVD技術很大的提高了甲烷氣源的利用率，而且對于應用在高溫高壓的合成過程中，獲得12C固體碳也是必不可少的。

　　富含12C金剛石有各種用途，它比含有12C比率為98.9%金剛石的熱導率更高。而且在富含12C金剛石晶體里，電子自旋的連續時間變長了，有望加快運用金剛石高性能量子信息通信設備的發展。

　　這項技術的部分研究能夠實現主要是由于日本學術振興學會（JSPS）科研項目的資金支持，也是日本科學技術機構（JST）國際戰略合作研究項目下的日德研究交換項目的一部分。（摘譯自：：“NIMS Researchers Develop Novel Technique for Increasing Source Material Utilization Rate in Diamond CVD”，翻譯：馬燕平）