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鑽石在極端效能方面擁有良好記錄，包括超硬度、比任何其他固體材料都高的熱導率以及對紫外光的透明性。此外，隨著高純度單晶合成鑽石生長技術以及將合適的雜質摻入其中的技術（摻雜）的發展，鑽石最近在固態電子領域變得更具吸引力。純鑽石是電絕緣體，但摻雜後，它可以成為具有卓越效能的半導體。它可用於探測紫外光、紫外發光二極體和光學元件以及高功率微波電子產品。但讓許多研究人員興奮的應用是量子自旋電子學，它可能帶來實用的量子計算機——能夠實現普通計算機認為不可能實現的壯舉——以及超安全的通訊。
自旋電子學是一種先進的電子學形式，它不僅利用電子的電荷（如傳統電子學那樣），還利用一種稱為自旋的屬性，使電子像微小的條形磁鐵一樣運作。您的計算機可能已經包含自旋電子學的第一個也是最基本的商業應用：自 1998 年以來，硬碟驅動器磁頭一直使用一種稱為巨磁阻的自旋電子效應來檢測磁碟上的微觀磁疇，這些磁疇代表其包含的資料的 1 和 0。