Als metastabiler Kohlenstoff-Alleotrop zeigt hexagonaler Diamant (HD) potenziell überlegene mechanische Eigenschaften im Vergleich zu kubischem Diamant (CD). Allerdings steht seine Synthese vor erheblichen thermodynamischen und kinetischen Herausforderungen. Diese Übersicht fasst die entscheidende Rolle von computergestützten Simulationen in der Synthese von HD zusammen und behandelt sowohl statische Berechnungen als auch Molekulardynamik (MD) Simulationen. Statische Berechnungen zeigen, dass Graphit dazu neigt, unter interface-freien Bedingungen in CD umzuwandeln, während das Vorhandensein einer Grenzfläche zu einer niedrigeren Energiebarriere für den HD-Phasenübergang führt. Hinsichtlich der MD-Simulationen konnten frühe Schockkompressionssimulationen keine HD-Bildung beobachten, aber neuere Studien, die auf neuronalen Netzwerkpotenzialen basieren, haben einen schockgeschwindigkeitsabhängigen Transformationsweg bestätigt und erfolgreich HD erhalten, was mit den in-situ experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Hydrostatik-Drucksimulationen betonen die Bedeutung der Kontrolle des Gleitschichtverklebens und demonstrieren, dass Strategien wie quasi-uniaxiale Kompression die bevorzugte Bildung von HD fördern können. In Zukunft wird erwartet, dass die Integration hochpräziser Simulationen mit experimentellen Ansätzen die kontrollierbare Synthese von HD ermöglicht und somit dessen Anwendungen in ultraharten Materialien, Leistungselektronik, Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen vorantreibt.
Yu et al. (Di,) untersuchten diese Frage.