黄胤翰与江南（左）、张文武（右）合影。  中科院宁波材料所供图

CVD金刚石单晶片校训卡。  中科院宁波材料所供图

7月14日，高中毕业于宁波效实中学的黄胤翰收到中国科学院大学（以下简称国科大）本科生录取通知书，录取通知书上的“硬核”礼物引起他的注意。早在这之前，国科大随录取通知书寄赠的CVD金刚石单晶片等“硬核”礼物，就已引起社会的广泛关注。《中国科学报》记者获悉，这块刻有国科大“博学笃志，格物明德”校训的CVD金刚石单晶片，是由中科院宁波材料技术与工程研究所（以下简称宁波材料所）研究员江南研团队和张文武团队联合打造的。

“天然金刚石因价格昂贵，很难在工业领域实现大规模应用。目前人造单晶金刚石的硬度可与天然钻石相媲美，可以应用于精密刀具等工业制造，但金刚石的应用远远不止这些。”在宁波材料所展示大厅，江南拿着电子级CVD金刚石、CVD金刚石精密刀具等样品说道。

更重要的是，单晶金刚石承载着人类信息科技发展的新要求和新目标，服务大功率光电器件等半导体领域未来发展需求，将是人类社会进入“碳时代”的一条重要途径。

记者了解到，江南团队的研发成果已落地宁波，并建立起世界第四、国内首条自主研发设计的克拉级CVD（即化学气相沉积）大块单晶金刚石生产线和超精密金刚石刀具制备线，突破国外技术垄断，实现国产设备CVD单晶金刚石工业化生产“零的突破”。目前，该技术孵化的单晶金刚石产品已相继走向美国、欧盟等市场大门。

天然金刚石是自然界最坚硬的物质，把校训雕刻在单晶金刚石上，依赖于卓越的激光精密加工工程技术。“这次将校训批量地刻进500片CVD单晶金刚石，只耗时10个小时。这份‘硬核’礼物的亮点不光是材料领域，还包括激光微纳米加工这一极端制造领域。”宁波材料所激光与智能能量场制造工程团队负责人张文武介绍道。

对于张文武团队而言，将校训刻进CVD金刚石单晶片，只是激光微纳加工的一个常规应用。

“我们已实现亚微米级的飞秒激光直写，可以在任何硬脆材料上，自动加工出所设计的文字、图案等。微细结构组合起来，可以产生很多神奇的应用。”话音刚落，张文武就请参观者通过显微镜观看他们在一根头发丝大小的硅或金刚石面积上，刻出10个圆环，实现了精确的光学结构。在3mm*2mm宽的范围内，张文武团队曹小文博士现场展示硬脆材料激光微纳直写技术，“极端制造，引领未来”等文字和特种光学图案迅速成型。

据介绍，张文武团队已打通五轴激光三维加工技术创新链条，孵化出宁波大艾激光科技有限公司，实现高端技术的产业化。

自2019年以来，“龙芯”芯片、CVD金刚石单晶片等中国科学院一流科研成果，相继成为国科大向新生送出的“硬核”礼物。这些年来，宁波材料所加快打造原始新策源地、加快突破关键核心技术，努力抢占科技制高点，主动对接国家重大需求，积极承担国家重大科技任务，取得一系列突破，实现大尺寸单晶金刚石等50多项重大科技成果的转移转化，为发挥国家战略科技力量提供支撑。

当天，黄胤翰受邀前往宁波材料所探秘这一“硬核”礼物背后的科技含量。“这份‘硬核’礼物，凝聚着国科大老师们对学生‘钻研科技，情笃家国’的殷切期盼，激发了我探索科学奥秘的好奇心。”黄胤翰说。