金剛石的色澤多樣性源于其晶體結構與內部所含微量元素或包裹體的差異。其中，黑金剛石（Carbonado），俗稱“黑鉆石”，以其極高的硬度與韌性、不透明特征及強光澤著稱，外觀呈現高貴典雅的深色調。
該品種主要由多晶金剛石構成，內部常含石墨、無定形碳或其他礦物包裹體。目前，其僅分布于巴西與中非共和國的沖積礦床中，因資源稀缺，具備顯著的稀有性與價值。
當前市售“黑鉆”多采用輻照技術對無色單晶鉆石進行人工著色，以模擬天然黑鉆石外觀。迄今為止，尚未見關于人工合成類天然結構黑金剛石的研究報道。亞穩材料重點實驗室田永君院士團隊的趙智勝教授等人基于固-固相變新原理，成功實現了高品質黑金剛石的人工合成。所合成的黑金剛石顏色均勻、黝黑深邃，致密堅韌，其硬度可在40–150GPa范圍內調控，韌性可達普通鉆石的2–4倍，高硬度樣品可輕松刻劃天然白鉆。相比之下，天然黑金剛石常呈黑色或深灰色，色調與成分不均勻，且內部含有孔隙。
人工合成的黑金剛石值得指出的是，黑金剛石的起源是地球科學與天體物理學領域共同關注的前沿科學問題，目前學界尚未達成統一認識，相關假說涵蓋地球內部高壓生成、宇宙隕石墜落或小行星撞擊等。本研究為該類金剛石的形成機制提供了新的實驗證據，也為這一跨學科難題貢獻了關鍵視角。該工作不僅對揭示黑金剛石成因具有重要的科學意義，同時在寶石學與超硬材料領域也具有顯著的應用價值。
