thumb|300px|alt=Six non-faceted diamond crystals of size; they are yellow, green-yellow, green-blue, light-blue, light-blue and dark blue.|Лабораторијски узгојени дијаманти разних боја произведени техником високог притиска и температуре Синтетички дијамант или лабораторијски узгојени дијамант (LGD), такође називан лабораторијски произведен, вештачки, ручно створен, култивисан или синтетички дијамант, јесте дијамант који се добија у контролисаном технолошком процесу: за разлику од природног дијаманта, који настаје геолошким процесима и добија се рударењем. За разлику од дијамантских симуланата (имитација дијаманта направљених од материјала који му само површински личе), синтетички дијаманти се састоје од истог материјала као природни дијаманти, чистог угљеника кристализованог у изотропној тродимензионалној структури, и имају идентична хемијска и физичка својства. До 2023. године, најтежи синтетички дијамант икада направљен тежио је 30,18 карата (6,0 g), док најтежи природни дијамант икада пронађен тежи 3167 карата (633,4 g).
Бројни покушаји синтезе дијаманта пријављени су између 1879. и 1928. године, након што је енглески хемичар Смитсон Тенант 1797. године доказао да су дијаманти облик угљеника. Већина тих покушаја је пажљиво анализирана, али ниједан није потврђен. Четрдесетих година XX века започета су систематска истраживања производње дијаманата у Сједињеним Америчким Државама, Шведској и Совјетском Савезу, што је довело до прве поновљиве синтезе 1953. године. Даља истраживања довела су до открића метода производње дијаманата високом температуром и високим притиском (HPHT) и хемијским таложењем из паре (CVD). Ова два процеса и даље доминирају производњом синтетичких дијаманата. Трећи метод, у коме се нанометарске честице дијаманта стварају детонацијом експлозива који садрже угљеник, познат као детонациона синтеза, појавио се на тржишту крајем деведесетих година XX века. Четврти метод, који подразумева третирање графита ултразвуком велике снаге, демонстриран је у лабораторији, али до 2008. године није имао комерцијалну примену. thumb|Синтетички дијаманти имају различите нијансе због различитог садржаја нечистоћа азота. Жути дијаманти се добијају када је у угљеничној решетки присутан већи садржај азота, док безбојни дијаманти настају искључиво од чистог угљеника. Најмањи жути дијамант има величину од око 0,3 mm Својства синтетичких дијаманата зависе од производног процеса. Неки имају особине као што су тврдоћа, термална проводљивост и покретљивост електрона, које су супериорније у односу на већину природних дијаманата. Синтетички дијаманти се широко користе у абразивима, алатима за сечење и полирање, као и у топлотним проводницима. Развијају се и електронске примене синтетичког дијаманта, укључујући високонапонске прекидаче у електранама, високофреквентне транзисторе са ефектом поља и светлеће диоде. Детектори синтетичког дијаманта за ултраљубичасто (UV) зрачење и честице високе енергије користе се у истраживачким центрима за високе енергије и доступни су на тржишту. Због јединствене комбинације термалне и хемијске стабилности, ниског коефицијента термалног ширења и високе оптичке транспарентности у широком спектралном опсегу, синтетички дијамант постаје најпопуларнији материјал за оптичке прозоре у снажним CO2 ласерима и гиротропима. Процењује се да 98% потражње за индустријским дијамантима покривају синтетички дијаманти.
И CVD и HPHT дијаманти могу се брусити у драго камење, а могу бити произведени у разним бојама: бистро белој, жутој, браон, плавој, зеленој и наранџастој. Појава синтетичких драгих каменова на тржишту изазвала је велике забринутости у пословању са дијамантима, због чега су развијени посебни спектроскопски уређаји и технике за разликовање синтетичких од природних дијаманата.
Историја thumb|Моасан покушава да створи синтетичке дијаманте користећи електролучну пећ У раним фазама синтезе дијаманта значајну улогу одиграо је Антоан Лавоазије, оснивач савремене хемије. Његово револуционарно откриће да је кристална решетка дијаманта слична кристалној структури угљеника отворило је пут првим покушајима производње дијаманата. Након што је 1797. године утврђено да је дијамант чист угљеник,Spear and Dismukes, p. 309 уследили су бројни покушаји да се различити јефтини облици угљеника претворе у дијамант.Spear and Dismukes, pp. 23, 512–513 Први успешни експерименти приписују се Џејмсу Балантајну Ханеју 1879. и Фердинанду Фредерику Анрију Моасану 1893. године. Њихов метод се заснивао на загревању угља до 3.500 °C уз присуство гвожђа у угљеничном тиглу у пећи. Док је Ханеј користио цев загревану пламеном, Моасан је применио своју новоразвијену електролучну пећ, у којој је електрични лук формиран између угљеничних шипки смештених у блокове креча. Растопљено гвожђе затим је нагло хлађено урањањем у воду, при чему је дошло до контракције која је, како се сматрало, стварала довољно висок притисак да претвори графит у дијамант. Моасан је своје резултате објавио у низу чланака током деведесетих година XIX века.
Многи научници су покушали да понове његове експерименте. Сер Вилијам Крукс је 1909. тврдио да је успео, док је Ото Руф 1917. године изјавио да је произвео дијаманте пречника до 7 mm, али је касније повукао своју тврдњу. Године 1926, др Џ. Вилард Херши са Макферсон колеџа поновио је експерименте Моасана и Руфа и тврдио да је произвео синтетички дијамант. Упркос тим наводима, други истраживачи нису успели да репродукују њихову синтезу.O'Donoghue, p. 473
Најпоузданије покушаје поновне израде спровео је сер Чарлс Алџернон Парсонс, истакнути научник и инжењер познат по изуму парне турбине. Он је током 40 година (1882–1922) уложио значајан део свог богатства у покушаје да понови експерименте Моасана и Ханеја, али је такође развио и сопствене методе. Парсонс је био познат по прецизном приступу и систематском вођењу записа; све његове узорке сачувао је за накнадну анализу независних стручњака.Barnard, pp. 6–7 Написао је више чланака; неке од најранијих о HPHT дијамантима – у којима је тврдио да је произвео мале дијаманте. Међутим, 1928. године је овластио др Ч. Х. Деша да објави чланак у којем је изнео став да до тог тренутка није произведен ниједан синтетички дијамант, укључујући и оне за које су тврдили Моасан и други. Он је сугерисао да су већина до тада произведених „дијаманата” вероватно били синтетички шпинели.
ASEA thumb|Први синтетички дијамантски кристали од стране ASEA, 1953. године Прва позната, али у почетку непријављена, синтеза дијаманта постигнута је 16. фебруара 1953. године у Стокхолму од стране ASEA (), шведске водеће компаније за производњу електричне опреме. Почев од 1942. године, ASEA је ангажовала тим од пет научника и инжењера у оквиру строго поверљивог пројекта синтезе дијаманата под шифрованим називом QUINTUS. Тим је користио гломазан уређај у облику подељене сфере, који су дизајнирали Балцар фон Платен и Андерс Кемпе.
Притисак унутар уређаја одржаван је на процењених 8,4 GPa (1.220.000 psi) и температури од 2.400 °C (4.350 °F) током једног сата. Произведено је неколико малих дијаманата, али нису били драгуљског квалитета или величине.
Због питања у вези са патентним поступком и разумног уверења да нигде у свету не постоји друга озбиљна истраживања синтезе дијаманата, управни одбор ASEA одлучио је да се одрекне публицитета и подношења патентних пријава. Тако је објављивање резултата ASEA уследило недуго након конференције за штампу компаније Џенерал електрик 15. фебруара 1955. године.
Пројекат синтезе дијаманта Џенерал електрика Године 1941. постигнут је договор између компанија Џенерал електрик, Нортон и Карборундум о даљем развоју синтезе дијаманата. Успели су да загреју угљеник на око 3.000 °C под притиском од 3,5 гигапаскала (510.000 psi) у трајању од неколико секунди. Убрзо након тога, Други светски рат прекинуо је пројекат. Он је настављен 1951. године у лабораторијама компаније Џенерал електрик у Шенектадију, где је формирана група за истраживање високог притиска, коју су чинили Френсис П. Банди и Х. М. Стронг. Касније су се пројекту придружили Трејси Хол и други.
Група из Шенектадија унапредила је наковње које је првобитно дизајнирао Перси Бриџмен, добитник Нобелове награде за физику 1946. године. Банди и Стронг су први унапредили његов дизајн, а затим га је додатно побољшао Хол. Тим компаније Џенерал електрик користио је наковње од волфрам карбида унутар хидрауличне пресе како би стиснуо узорак угљеника смештен у катлинитни контејнер, при чему је завршни абразивни материјал био истиснут у заптивку. Тим је једном забележио синтезу дијаманта, али експеримент није могао бити поновљен због неизвесних услова синтезе,O'Donoghue, p. 474 а касније је утврђено да је дијамант био природан и да је коришћен као семе.
Хол је 16. децембра 1954. године постигао прву комерцијално успешну синтезу дијаманта, а резултати су објављени 15. фебруара 1955. године. Његов пробој догодио се када је користио пресу са ојачаним челичним тораидним „појасом“ затегнутим до еластичне границе око узорка, чиме је створио притисак већи од 10 GPa (1.500.000 psi) и температуру изнад 2.000 °C. Преса је користила контејнер од пирофилита у коме се графит растварао у растопљеном никлу, кобалту или гвожђу. Ови метали деловали су као „растварач-катализатор“, који је и растварао угљеник и убрзавао његову конверзију у дијамант. Највећи дијамант који је произведен имао је пречник од 0,15 mm; био је премали и визуелно несавршен за накит, али је био употребљив за индустријске абразиве.
Холове колеге су успеле да понове његов рад, а откриће је објављено у водећем научном часопису Nature. Он је био прва особа која је узгајала синтетички дијамант кроз репродуктиван, проверљив и добро документован процес. Напустио је компанију Џенерал електрик 1955. године, а три године касније развио је нови уређај за синтезу дијаманта – тетраедарну пресу са четири наковња – како би избегао кршење налога америчког Министарства трговине о тајности у вези са патентним пријавама компаније Џенерал електрик.Barnard, pp. 40–43
Даљи развој thumb|alt=A diamond scalpel consisting of a yellow diamond blade attached to a pen-shaped holder|Скалпел са оштрицом од синтетичког дијаманта од једног кристала Синтетички дијамантски кристали драгуљског квалитета први пут су произведени 1970. године у компанији Џенерал електрик, а резултати су објављени 1971. године. Први успешни експерименти коришћени су са цевима од пирофилита, које су на оба краја садржале танке комаде дијаманата као семена. У центру је био смештен графитни материјал, док се метални растварач (никл) налазио између графита и семена. Контејнер је загреван, а притисак је подизан на око 5,5 GPa (800.000 psi). Кристали су расли кретањем од центра ка крајевима цеви, а продужавање трајања процеса омогућавало је добијање већих кристала. У почетку, једнонедељни процес раста производио је дијаманте драгуљског квалитета пречника око 5 mm (1 карат или 0,2 г), а услови процеса морали су бити што је могуће стабилнији. Ускоро је графитни материјал замењен дијамантским прахом, што је омогућило бољу контролу облика завршног кристала.
Први драгуљски дијаманти увек су били жуте до смеђе боје због контаминације азотом. Инклузије су биле честе, посебно „плочасте“ инклузије од никла. Потпуним уклањањем азота из процеса додавањем алуминијума или титанијума добијени су безбојни „бели“ дијаманти, док је додавањем бора, уз уклањање азота, добијена плава боја. Међутим, уклањање азота успоравало је процес раста и смањивало квалитет кристалне структуре, па се процес обично изводио у присуству азота.