簡介
超硬材料國家重點實驗室超硬材料國家重點實驗室是依託吉林大學原子與分子物理研究所建立的，是國際上最早達到百萬大氣壓的五個實驗室之一，在靜水壓的定標等超高壓技術、 高溫高壓下金剛石的合成機理、高壓下物質結構相變等研究領域處於國際前沿，受到國際同行的關注。
1985年，實驗室在國內率先開展了金剛石薄膜研究，1987年製備出我國第一片金剛石薄膜。此後，又在琥珀色立方氮化硼人工合成方面取得重要突破。經過長時間的努力，在超硬材料的套用基礎研究方面打下了紮實的基礎。鑒於超硬材料在國家經濟建設中占有重要地位，國家計委於1989年批准組建超硬材料國家重點實驗室，1995年實驗室通過國家驗收並正式運轉,2003年通過第一次國家評估。
2001年，有固定人員39人，其中教授11人（博士生導師7人），副教授9人，高級實驗師1人，講師9人，工程師5人。中科院院士經福謙任實驗室學術委員會主任，中科院院士鄒廣田任實驗室主任。實驗室的凝聚態物理學科是國家重點學科，也是博士學位點和博士後流動站。
主要研究方向
超硬材料國家重點實驗室科研人員其一，超硬與新型功能材料高溫高壓合成研究。探索高溫高壓下合成超硬材料的物理問題和關鍵技術，探索高溫高壓條件製備新型功能材料及常壓下難以製備的新材料，推動超硬材料研究成果的產業化。
其二，超硬多功能薄膜材料研究。攻克這一材料的關鍵製備技術與物理性質；開發推廣其在精加工刀具等方面的套用；研究原型器件結構和製備技術，探索新材料在大功率光電器件、抗輻射耐高溫半導體等領域的套用。
其三，高壓對物質結構、性質的影響與高壓相變研究。發展高壓下拉曼光譜、X光衍射、紅外光譜、布里淵散射、電學測量等多種高壓原位微區測量技術，建立高壓下的理論研究體系，探索高壓條件下體材料和納米材料的結構、性質及相變規律，為製備高壓相材料提供實驗與理論依據；開展高壓技術在其它學科中的研究。
三大研究方向有機配合、相互促進，形成了超硬、多功能材料與高壓研究相結合的鮮明特色，支撐起實驗室在國內外科研領域的重要地位。團隊成員從超硬材料生產中具有普遍性和根本性的難題中提煉問題，通過加深對物質高壓相結構、性質等基本問題的認識，指導材料製備及套用研究，注重自主設計和創新。如今，實驗室在靜水壓的定標等超高壓技術、高溫高壓下金剛石的合成及生長機理、高壓下物質結構相變等研究領域處於國際前沿地位。
實驗室研究方向的確立，注重理論研究與實踐套用的結合。這源於實驗室清晰明確的總體定位——套用基礎研究。這一思想指導下，實驗室工作重點也分為三個領域——注重學術原創性研究，推動學科發展；注重科研成果產業化，為提高我國超硬材料行業科技水平、增強國際競爭能力、實現可持續發展做出貢獻；探索創新型人才培養模式，將實驗室建成重要的科研、教學、產業開發的高級人才培養基地。從關心國計民生的傳統和套用基礎研究的總體定位出發，實驗室走出了一條“從實踐中來，到實踐中去”的科研之路。
學術團隊
實驗室有固定人員45人，其中教授22人，副教授8人，講師4人，實驗技術人員10人，行政管理人員1人。現有的研究隊伍中，包括 : 中國科學院院士1人、中國科學院外籍院士、美國科學院院士1人、 “973” 首席科學家1人、教育部長江學者4人、國家傑出青年1人、教育部創新團隊1個，教育部跨 / 新世紀 優秀人才6人。除兩位院士外，研究人員的平均年齡39歲；50歲以下 中青年研究人員占研究隊伍的77％，幾乎全部具有博士學位，都曾到國外著名大學或研究所進行過合作研究或做過博士後。除研究人員外，還組成了強有力的技術支撐隊伍，現有10名實驗技術人員，其中研究員1名、高級工程師3 名和工程師 / 實驗師8 名，形成了一支能在超硬多功能材料和高壓科學研究領域做出創新性工作、知識和年齡結構合理的高水平學術隊伍，為實驗室的健康發展提供了人才保障。
科研成果
超硬材料國家重點實驗室始終堅持材料研究與物理研究相結合，基礎問題研究與套用技術研究相結合，重視科研成果的產業化，在金剛石和立方氮化硼的高溫高壓合成機制與觸媒機理、金剛石薄膜和立方氮化硼薄膜的製備及套用、金屬納米材料的製備、高壓物理和超高壓技術等研究領域取得了一批重要科研成果。 實驗室始終堅持材料研究與物理研究相結合，基礎問題研究與套用技術研究相結合，重視科研成果的產業化，在金剛石和立方氮化硼的高溫高壓合成機制與觸媒機理、金剛石薄膜和立方氮化硼薄膜的製備及套用、金屬納米材料的製備、高壓物理和超高壓技術等研究領域取得了一批重要科研成果。
利用化學氣相沉積（CVD ）方法製備出國內第一片金剛石薄膜；實現了大面積高導熱金剛石厚膜的快速生長（最大厚度4.2mm）；解決了金剛石膜熱沉製作中的關鍵技術並實現了其實際套用；製備出F50mm的半導體和金剛石多層材料（SOD材料）填補了國內空白；製備出高純度、低應力的納米立方氮化硼薄膜。
在高溫高壓方法合成金剛石和立方氮化硼的觸媒機理、提高晶體品質和轉化率、粒度控制等方面取得了一些重要成果，琥珀色立方氮化硼單晶的品質達到英國ABN600標準，製備出3.4mm的寶石級金剛石。金剛石和立方氮化硼等一些研究成果已在國內最大的金剛石企業－河南黃河旋風股份有限公司套用。
在高壓物理研究中先後發現了100多個高壓新相，確定了3種新的壓致相變類型和3個新的壓力效應。發展了靜水超高壓實驗技術，用固態氬做傳壓介質獲得了90GPa的國際最高準靜水壓；用納米金剛石微粉做封墊材料，解決了金剛石壓砧雷射加熱中的關鍵問題。高壓下碳納米管的性質和高壓理論計算研究也取得重要進展。
在國際上首次在高溫高壓下實現了由Fullerenes轉變為金剛石。利用直流電弧電漿方法製備出多種金屬納米微粉，解決了粒度可控、自燃等關鍵技術。研製出班產公斤級金屬納米微粉大型設備和電爆炸方法製備金屬納米微粉的大型設備，並進行了技術轉讓。
實驗室還開展了高壓技術在生物科學和生物技術中的套用研究。實驗室先後同美國高壓研究中心、華盛頓－卡內基研究院、紐約州立大學石溪分校、布克海文同步輻射國家實驗室、日本東京大學、烏克蘭超硬材料研究所、韓國科學技術研究所等國際知名科研單位和大學進行了長期穩定的學術交流與合作研究。聘請了美國國家科學院院士、中國科學院外籍院士毛河光博士等一批國際著名物理學家為名譽教授和客座教授。2001年成功地舉辦了第一次在中國召開的第18屆國際高壓科學與技術學術會議。
實驗室現有多功能光譜儀，布里淵散射譜儀、雷射拉曼光譜儀，雷射加熱系統、氬離子雷射器，摻鈦藍寶石雷射器，轉靶X光衍射儀，透射電子顯微鏡，原子力顯微鏡，低溫系統，6′1200噸六面頂壓機，金剛石薄膜沉積設備，金屬納米微粉製備系統，電爆炸納米微粉製備系統和可以產生百萬以上壓力的金剛石壓砧等設備。
學術活動
超硬材料國家重點實驗室的學術交流活動2007年11月14日，高能物理研究所冼鼎昌院士來講學，報告題目：散裂中子源和同步輻射
2007年11月15日，美國賓夕法尼亞州立大學曹文武教授來實驗室講學，報告名稱：當前智慧型材料研究領域的熱門課題。
2007年11月12-14日，由我校崔田教授作為首席科學家負責的國家重點基礎研究規劃項目“超高壓下凝聚態物質的若干前沿問題”中期總結會議於11月13日至14日在長春舉行。
2007年10月9-11日，中國科技大學張裕恆院士做報告，題目為：自旋電子學中的運輸及有序態
2007年9月，吉林大學超硬材料國家重點實驗室與國家特種礦物材料工程技術研究中心主辦的第1屆中國金剛石與相關材料及套用學術研討會在吉林大學召開
2007年8月27日，復旦大學楊福家院士做報告，題目為：仰望天空，學會做人
2007年8月16日，中國科學院物理研究所韓秀峰研究員做報告，題目為：納米環形磁性隧道結及其在新型磁隨機存儲器上的套用
2007年8月11-16日，南京大學物理系龔昌德院士來訪，並做報告，題目為： 贗隙的一個可能的物理成因
2007年8月1日，中科院物理所研究員，凝聚態理論與材料計算研究室主任謝心澄教授訪問實驗室，並做報告，題目為： Spin Transport
2007年7月28-30日，召開會議： The First NLSHM-KYOKUGEN Workshop on Materials Science at High Pressure，主辦單位 : National Lab of Superhard Materials, Jilin University , China；Center for Quantum Science and Technology under Extreme Conditions, Osaka University , Japan
2007年7月6日，台灣大學光電所暨電機系馮哲川教授做報告： Interdisciplinary Studies on Wide Gap GaN, SiC, ZnO Semiconductors, Related Materials and Quantum Structures
2007年7月2日，西南交通大學洪時明教授作做了報告：鑭系合金玻璃的壓致非晶相變； 中國工程物理研究院流體物理研究所畢延研究員做報告：靜高壓下的壓標及靜水壓性的研究進展；（同來的還有經福謙院士）
2007 年 6 月 23 日 Dr. Yanzhang Ma,Texas Tech University做了報告 High pressure advancement at Texas Tech University；Prof. Jharne Chaudhuri，Texas Tech University做了報告 TEM studies of semiconducting materials
2007年6月18日， Dr. Thomas Wagber,Department of Physics Umea University , Sweden做了報告 NMR Study of carbon nanomaterials
2007年6月，The First NLSHM-KYOKUGEN Works hop on Materials Science at High Pressure會議召開
2007年5月， 平山 (Hirayama) 祥郎 (Yoshiro)，日本東北大學物理系教授； 藤澤 (Fujisawa) 利正 (Toshimasa)，日本電信電話株式會社 (NTT) 物性科學基礎研究所主乾研究員、東京工業大學客座副教授，來實驗室交流
2007年5月23日，西弗尼吉亞大學James P. Lewis, Ph. D. 來實驗室交流
2007年5月22日， Meng Yue 做了題為High Pressure Collaborative Access Team (HPCAT), Advanced Photon Source(APS), Argonne 的報告
學術交流與合作
近年來，實驗室開放的主要表現之一是充分利用開放課題、訪問學者、兼職教授等形式，促進本實驗室的研究工作。近年來，實驗室開放的主要表現之一是充分利用開放課題、訪問學者、兼職教授等形式，促進本實驗室的研究工作。與國內外多個研究集體建立了長期密切的合作關係，在高壓物理、高壓合成超硬材料、金剛石膜、納米材料、高壓生物等多方面有著廣泛的合作交流。
國際合作單位主要有：美國華盛頓—卡內基研究院、美國高壓研究中心、德州技術大學、夏威夷大學，布魯克海文國家實驗室、芝加哥大學費米國家加速器實驗室；日本東京大學、東京工業大學、大阪大學、筑波大學、德島大學、歧阜大學、琦玉大學、科技廳無機材料研究所、科技廳金屬材料技術研究所、科技廳物質科學與技術研究所；加拿大薩斯喀徹溫大學物理系、加拿大國家科學院Steacie分子科學研究所、義大利理論物理國際中心、瑞士蘇黎世高等工業大學，德國夫琅和菲薄膜與表面工程研究所；瑞典余默奧大學、烏普薩拉大學；新加坡南洋理工大學等。
國內合作的主要單位有：中國科學院物理研究所、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、中國科學院長春應化所、中國工程物理研究院、南京大學、東北師範大學、燕山大學、浙江大學、延邊大學、北京航空航天大學、河南理工大學、西南交通大學高壓物理實驗室、四川大學原子與分子物理研究所以及吉林大學物理學院、生命科學學院和材料學院等，其中部分研究單位承擔了實驗室的開放課題，五年來我們總計設立了29項開放課題，已經完成20項。
評價
超硬材料國家重點實驗室學術研討會實驗室的平台建設，離不開與國內外學術界的交流。幾年來，實驗室致力於加強國內外交流合作、舉辦大型學術會議，設立開放課題、聘請兼職教授、派出訪問學者，多方面促進實驗室建設。海納百川的胸襟，帶來了實驗室發展的新局面、新機遇和新平台。
近年來，實驗室還主辦了七次大型國際、國內學術會議，反響良好。包括“第八屆國際量子結構中心研討會”、“碳納米結構”會議、“第三屆亞洲國際高壓會議”、“第一屆NLSHM-KYOKUGEN高壓下的材料科學研討會”、“第一屆中國金剛石與相關材料及套用學術研討會”、“第十三屆全國高壓物理學術會議”、“凝聚態物理及相關學科國家重點實驗室網路會議”及“同步輻射光及散裂中子源在高壓研究中的套用研討會”。
一個實驗室的良性運行離不開得力的領軍人物。崔田教授作為實驗室主任，對科研、管理、交流合作、人才培養傾注了大量心血。他以身作則，起到了良好的帶頭作用。2001年以來，崔田發表了80餘篇論文，包括PNAS、Adv Mater、Phys Rev Lett、Appl Phys Lett、Phys Rev B 等影響因子3.0以上論文30餘篇；多次在國內外學術會議上做報告；曾獲“吉林省第八屆青年科技獎”和“吉林省科技進步一等獎”。
如今，他是教育部長江學者、973項目首席科學家、2007新世紀百千萬人才工程國家級人選；還是國際高壓科學與技術協會執委會委員、亞洲高壓學術會議組委會中方主席、中國物理學會理事、中國物理學會高壓物理專業委員會委員、中國力學學會第四、五屆物理力學專業委員會委員；曾擔任2006年第三屆亞洲高壓學術會議組委會主席、2006年第13屆中國高壓學術討論會組委會主席、第一屆中國金剛石與相關材料及套用學術研討會組委會副主席、第一屆高壓下材料科學NLSHM-KYOKUGEN研討會組委會主席。
同時，實驗室後續人才的培養也取得了可喜成就。近五年來，實驗室共培養碩士107人、博士47人；目前在讀碩士127人、博士72人、在站博士後3人。研究生中共有146人次獲得各種獎項，包括校級優秀研究生、全國高壓學術研討會優秀青年論文獎、校級優秀博士論文獎、香港“求是”獎學金、“唐敖慶”獎學金等。這些優秀畢業生如今已成為超硬材料和高壓科學研究的生力軍，一些人已經開始在國內外學術界嶄露頭角。
國家重點實驗室
| 國家重點實驗室作為國家科技創新體系的重要組成部分 , 是國家組織高水平基礎研究和套用基礎研究、聚集和培養優秀科學家、開展高層次學術交流的重要基地。國家重點實驗室是依託一級法人單位建設、具有相對獨立的人事權和財務權的科研實體 , 實行“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制。 |
| 電力系統及大型發電設備| 動力工程多相流國家重點 | 摩擦學國家重點實驗室| 牽引動力國家重點實驗室| 水沙科學與水利水電工程| 爆炸科學與技術國家重點| 材料成形與模具技術國家| 電力設備與電氣絕緣國家 | 工業裝備結構分析國家重| 軌道交通控制與安全國家| 海岸和近海工程國家重點| 海洋工程國家重點實驗室| 火災科學國家重點實驗室| 機械傳動國家重點實驗室| 機械系統與振動國家重點| 機械製造系統工程國家重| 流體傳動及控制國家重點| 煤燃燒國家重點實驗室| 內燃機燃燒學國家重點實| 能源清潔利用國家重點實| 汽車安全與節能國家重點| 汽車車身先進設計製造國| 汽車動態模擬國家重點實| 強度與振動實驗室| 熱科學與動力工程實驗室| 數字製造裝備與技術國家| 水力學與山區河流開發保| 水文水資源與水利工程科| 水資源與水電工程科學國| 土木工程防災國家重點實| 現代焊接生產技術國家重| 岩土力學與工程國家重點| 軋制技術及連軋自動化國| 粉末冶金國家重點實驗室 | 高性能陶瓷和超微結構國| 固體潤滑國家重點實驗室| 晶體材料國家重點實驗室| 材料複合新技術國家重點| 超硬材料國家重點實驗室| 高分子材料工程國家重點| 光電材料與技術國家重點| 矽材料國家重點實驗室| 金屬材料強度國家重點實| 金屬腐蝕與防護國家重點| 金屬基複合材料國家重點| 凝固技術國家重點實驗室| 纖維材料改性國家重點實| 新金屬材料國家重點實驗室| 新型陶瓷與精細工藝國家| 信息功能材料國家重點實| 亞穩材料製備技術與科學| 製漿造紙工程國家重點實 |
