近日,吉林大学物理学院黄晓丽教授团队,联合吉林大学唐敖庆讲座教授、宁波大学崔田教授等科研人员,在金刚石对顶砧装置的压力加载技术领域取得了重大进展,成功在国内*突破了500GPa的压力极限。相关研究成果以“Unifiedequationofstateoftungstenupto527GPausingmodifiedtoroidaldiamondanvilcells”为题,发表在Phys.Rev.B111,214101(2025)杂志上。
这个压力有多大?
简单来说,500GPa相当于地球核心压力的1.5倍!或者说是我们日常所处大气压的500万倍。在这种难以想象的极端环境下研究物质,能帮助我们发现新材料、理解地球内部构造甚至宇宙星球的奥秘。
突破的关键:改进的“金刚石压砧”
产生这种超高压力的核心设备叫做“金刚石对顶砧”(DAC)。它利用两颗坚硬无比的金刚石尖对尖挤压样品。然而,传统的金刚石压砧技术一直被卡在400GPa的压力门槛上,难以突破。
黄晓丽教授、崔田教授等人采用了国际上提出的“环形金刚石压砧”(t-DAC)概念,并对其进行了关键性的改进(称为mt-DACs)。他们优化了金刚石的受力分布,让它在承受巨大压力时更不容易变形或损坏。正是这种精妙的改良设计,成功突破了400GPa的限制,*在国内实现了500GPa以上的超高压。
实验发现:钨的“硬骨头”
为了测试和标定这个创纪录的压力,科学家们选择了金属钨作为实验材料。实验表明,即使在高达527GPa、足以压扁大多数物质的极端压力下,金属钨的原子排列结构(称为“体心立方”结构)依然保持稳定,没有发生改变。这种超强的稳定性本身就是一个重要的科学发现。这项重要的研究成果标志着我国在超高压技术领域迈上了一个新的台阶。
论文全文链接:https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.111.214101
链接来源:https://www.abrasives.org.cn/news/44572.html
本站部分文章系转载,不代表中国硬质合金商务网的观点。中国硬质合金商务网对其文字、图片与其他内容的真实性、及时性、完整性和准确性以及其权利属性均不作任何保证和承诺,请读者和相关方自行核实。据此投资,风险自担。如稿件版权单位或个人不愿在本网发布,请在两周内来电或来函与本网联系。