石墨在高压条件下转变为立方金刚石（CD）或六方金刚石（HD）是一个典型的多途径固态相变过程。然而，相选择性的微观机制仍然不清楚，HD是否能够作为独立的晶体相存在一直存在争议。尽管基于热力学稳定性和静态能垒的传统理论框架为CD的形成提供了重要见解，但它们无法充分描述高压高温（HPHT）条件及复杂应力状态下的非平衡转变动力学，因此在解释部分转变产物中HD的形成方面存在根本性局限。为了解决这一关键问题，我们最近结合了理论模拟和实验验证，提出了一种新的控制相选择性的机制。在这一机制中，相选择性不是由最终状态的能量决定的，而是由转变过程的动力学决定的。这一视角弥合了理论预测与实验观察之间的长期分歧，并为CD和HD之间的竞争提供了统一的物理解释。在该动力学框架内，相选择性取决于石墨层间堆叠序列的演变及层间滑动的幅度。我们的研究表明，CD的形成涉及长程的 basal-plane 滑动（约1.03 ?），这使得AB堆叠重组为ABC堆叠；而HD则源于短程滑动（约0.39 ?），在这种滑动过程中AB堆叠得以保持。因此，促进层间滑动和弯曲的条件有利于CD的形成，而抑制滑动并保持AB堆叠的条件则有利于HD的形成。这些发现为理解相选择性提供了原子级别的基础，并突显了转变动力学的关键作用。基于这一原理，我们在促进堆叠无序和层间滑动的条件下（σ_x, σ_y > σ_z）合成了细小的纳米多晶CD，在马氏体转变条件下（σ_z > σ_x, σ_y）合成了高纯度的块状HD。在本报告中，我们系统总结了CD的形成机制和各向异性的生长行为，以及HD的形成机制，并介绍了我们开发的两种高纯度块状HD的合成策略。这些方法分别实现了在超高压和相对较低压力条件下的间接和直接转变，从而证明HD是一个独立的相，并为其实验合成提供了实用途径。最后，这种动力学框架不仅为碳同素异形体的选择性合成提供了新的理论指导，还为其他压力诱导的固态相变中的路径选择提供了更广泛的见解。
