燕山大学赵智胜教授和田永君院士等人报道了他们使用最先进的扫描透射电子显微镜（STEM）研究了在静态高温高压（HPHT）条件下处理的石墨产品。部分转化的样品的特征在于通过相干界面互锁的石墨和金刚石纳米域。石墨畴的层间距以约3.1 Å为中心，与具有许多堆垛层错的金刚石畴紧密相连。原子分辨率高角度环形暗场（HAADF）STEM观察揭示了构成石墨金刚石界面的四种基本结构图案。第一性原理理论计算证实，与之前提出的其他路径的转换相比，通过这些相干界面的转换在能量上更受青睐。石墨到金刚石的转变受纳米级相干界面（金刚石成核）的形成控制，在静态压缩下该界面会提前消耗剩余的石墨（金刚石生长），这与原子分辨的界面结构以及原位STEM观察到的界面传播一致。该工作不仅破解了自首次成功静态合成钻石以来长期存在的难题，而且揭示了其他碳材料和氮化硼在不同合成条件下的转化机制。研究成果以题为“Coherent interfaces govern direct transformation from graphite to diamond”发布在国际著名期刊Nature上。