稀土掺杂可以有效地改变基体材料的结构并提高使用性能。利用磁控溅射法在单晶硅和多晶CVD金刚石上分别制备了未掺杂及La掺杂的Y₂O₃薄膜，研究了La掺杂氧化钇（Y₂O₃）增透薄膜的组成、结构及性能。X射线光电子能谱（XPS）和掠入射X射线（GIXRD）研究表明，金属La与O相互作用，以La-O化合物形式存在于Y₂O₃薄膜中，未掺杂的Y₂O₃薄膜呈现立方（222）面柱状晶体取向，随着La掺杂功率的增加，开始出现新的单斜Y₂O₃相（111）晶面。从扫描电镜（SEM）观察到不同La掺杂功率下Y₂O₃薄膜呈现柱状晶结构，结晶质量较好。由原子力显微镜（AFM）证实，与未掺杂的Y₂O₃薄膜相比，La掺杂的Y₂O₃薄膜具有较低的粗糙度(RMS)值。在La掺杂的Y₂O₃薄膜中，随着La浓度的增加，柱状晶的晶粒尺寸显著减小。在8~12 μm的长波红外范围内，La掺杂后的Y₂O₃/金刚石薄膜最大透过率为80.3%，与CVD金刚石相比，透过率提高19.8%。颗粒细小的La掺杂Y₂O₃薄膜具有较高的硬度和弹性模量，硬度由未掺杂(12.02±0.37) GPa增加到(14.14±0.39) GPa，弹性模量由(187±14) GPa 增加到(198±7.5) GPa。结果表明，与未掺杂Y₂O₃薄膜相比，La掺杂的Y₂O₃薄膜在保持较高红外透过率条件下，通过细晶强化获得了更高的硬度，有利于提升砂蚀、雨蚀等冲刷性能。

目前CVD法合成单晶钻石是超硬材料科学和宝石学关注的热点之一, 该方法合成的单晶钻石常带有褐色调。 通常采用高温高压法(HPHT)提高褐色CVD钻石的色级和透明度, 在前期HPHT处理褐色CVD钻石实验基础上, 选出颜色改善明显的三颗样品, 对其处理前后谱学特征进行对比。 采用紫外-可见吸收光谱、 红外光谱、 光致发光光谱、 三维荧光光谱、 激光拉曼光谱以及X射线摇摆曲线进行分析。 结果表明, 褐色和深褐色样品褪色温度较高, 处理后样品紫外-可见吸收光谱吸收系数明显减小, 透明度明显提高。 样品中红外与近红外光谱显示, 在1 332 cm^-1处的吸收峰与N⁺中心有关, 该中心是褐色CVD钻石常见特征。 在3 124 cm^-1处吸收峰与NVH⁰缺陷中心有关, 该峰在CVD钻石和HPHT处理钻石中常见。 另外在2 700~3 200 cm^-1范围变化的一组吸收峰, 与C—H键伸缩振动有关。 高温对CVD钻石含H基团影响较大, 在5~6 GPa压力下处理温度在1 500~1 700 ℃范围, 会在近红外波段4 673, 6 352, 7 354, 7 540, 7 804和8 535 cm^-1出现一组吸收峰, 可指示样品经过较高温度处理。 目前针对CVD钻石以及经过HPHT处理的CVD钻石近红外波段的论述较少, 该研究可以为鉴定CVD钻石及HPHT处理CVD钻石提供依据。 综合光致发光光谱和三维荧光光谱分析, 处理后样品NV^-缺陷比例减小, SiV^-中心缺陷比例增加。 在5~6 GPa压力下, 仅当处理温度高于1 500 ℃时, 样品三维荧光光谱在λ_ex/λ_em=500 nm/575 nm处荧光峰增强, 在λ_ex/λ_em=490 nm/550 nm处荧光峰消失, 从某种意义上该峰位变化可指示样品经过较高温度处理。 物相分析结果显示, HPHT处理后CVD钻石在1 332 cm^-1处拉曼位移半高宽和XRD摇摆曲线半高宽均减小, 表现出了较好的一致性, 说明经HPHT处理的褐色CVD钻石结晶质量变优。