本课题利用TEM、SEM、XPS、Auger、M?ssbauer及振动光谱等现代测试技术探讨在铁基合金-氢预处理石墨系高温高压合成金刚石过程中铁的催化机制、氢的行为及石墨的变化，并从Fe-C-H之间的相互作用剖析金刚石的成核机理。同时，在研究合成金刚石单晶微观结构、界面不稳定性、杂质态及缺陷等的基础上，从矿物学、热力学、晶体化学及动力学的角度综合分析金刚石的长大机制。本研究旨在提高高温高压合成金刚石的产量、粒度及品级，为高温高压合成金刚石的物质体系中引入倍受CVD及天然金刚石研究关注的氢。这将丰富高温高压合成金刚石的成核与长大理论；在一定程度上，对金刚石合成技术中的材料与工艺设计产生指导作用，推动高温高压合成金刚石工业的发展；同时，也将为人们模拟天然金刚石的形成与探讨地球深部的动力学过程提供科学线索。