人造金剛石是在實(shí)驗(yàn)室里模擬天然鉆石的自然形成環(huán)境培育而成的。兩者在晶體結(jié)構(gòu)完整性、透明度、折射率、色散等方面均無(wú)明顯差異。人造金剛石具有天然鉆石的一切優(yōu)異的物理化學(xué)性能，使得在精密切削刀具、耐磨器件、半導(dǎo)體及電子器件、低磁探測(cè)、光學(xué)窗口、聲學(xué)應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)、珠寶首飾等方面得到廣泛應(yīng)用。

  金剛石是目前自然界中硬度最高的礦物。除此之外，還具有高熱傳導(dǎo)率、高耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。這些特征決定了金剛石也可以是一種優(yōu)越的切削材料。通過(guò)人工培育的大單晶金剛石，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)超精密加工，既能降低成本又能提高技術(shù)。 

光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域

      金剛石具有從X射線到微波整個(gè)波段高的透過(guò)率，是一種優(yōu)異的光學(xué)材料。比如MPCVD單晶金剛石可以做成大功率激光器件的輸能窗口，還可以做成宇宙探測(cè)器的鉆石窗。金剛石兼具耐熱沖擊、耐化學(xué)腐蝕及耐機(jī)械磨損等特性，在紅外窗口、微波窗口、高功率激光窗口、熱成像系統(tǒng)窗口、X射線窗口等方面都有相應(yīng)研究和應(yīng)用。 

量子器件應(yīng)用領(lǐng)域

    含有氮空位缺陷的金剛石具有獨(dú)特的量子特性，能夠在室溫下用特定光束對(duì)NV色心進(jìn)行操作，具有相干時(shí)間長(zhǎng)、熒光強(qiáng)度穩(wěn)定、發(fā)光強(qiáng)度高的特點(diǎn)，是具有研究?jī)r(jià)值和前景的量子比特載體之一。大量的研究機(jī)構(gòu)圍繞NV色心進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在NV色心的共聚焦掃描成像、低溫及室溫下NV色心的光譜研究、利用微波和光學(xué)方法操控自旋取得了大量的研究成果，在高精度磁場(chǎng)測(cè)量、生物成像、量子探測(cè)等方面取得了成功的應(yīng)用。

例如金剛石探測(cè)器不懼極端惡劣的輻射環(huán)境和環(huán)境雜光，無(wú)需加濾光片，而且可以在室溫和較高的溫度下正常工作，不需要像硅探測(cè)器那樣外加冷卻系統(tǒng)。