近日，吉林大學物理學院黃曉麗教授團隊，聯合吉林大學唐敖慶講座教授、寧波大學崔田教授等科研人員，在金剛石對頂砧裝置的壓力加載技術領域取得了重大進展，成功在國內首次突破了500GPa的壓力極限。相關研究成果以“Unified equation of state of tungsten up to 527 GPa using modified toroidal diamond anvil cells”為題，發表在Phys. Rev. B 111, 214101 (2025)雜志上。

       這個壓力有多大？

       簡單來說，500 GPa相當于地球核心壓力的1.5倍！或者說是我們日常所處大氣壓的500萬倍。在這種難以想象的極端環境下研究物質，能幫助我們發現新材料、理解地球內部構造甚至宇宙星球的奧秘。

       突破的關鍵：改進的“金剛石壓砧”

       產生這種超高壓力的核心設備叫做“金剛石對頂砧”（DAC）。它利用兩顆堅硬無比的金剛石尖對尖擠壓樣品。然而，傳統的金剛石壓砧技術一直被卡在400 GPa的壓力門檻上，難以突破。

       黃曉麗教授、崔田教授等人采用了國際上提出的“環形金剛石壓砧”（t-DAC）概念，并對其進行了關鍵性的改進（稱為mt-DACs）。他們優化了金剛石的受力分布，讓它在承受巨大壓力時更不容易變形或損壞。正是這種精妙的改良設計，成功突破了400 GPa的限制，首次在國內實現了500 GPa以上的超高壓。

       實驗發現：鎢的“硬骨頭”

       為了測試和標定這個創紀錄的壓力，科學家們選擇了金屬鎢作為實驗材料。實驗表明，即使在高達527 GPa、足以壓扁大多數物質的極端壓力下，金屬鎢的原子排列結構（稱為“體心立方”結構）依然保持穩定，沒有發生改變。這種超強的穩定性本身就是一個重要的科學發現。這項重要的研究成果標志著我國在超高壓技術領域邁上了一個新的臺階。

論文全文鏈接：

https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.111.214101