8月20日消息,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)在《自然·物理》发表研究,将微小金刚石样品冲击压缩到高于太阳表面温度、超过地球中心压力的极端条件,测定了金刚石如何熔化与变形,为持续约20年的高压测量之争画上句号。

金刚石不仅是宝石:它是核聚变惯性约束靶丸中包裹燃料的胶囊材料,也存在于海王星等冰巨星内部。在这两类环境中金刚石都承受巨大压力,但其极端条件下的实验数据长期缺失、彼此矛盾。约20年前,LLNL科学家Jon Eggert与同事进行了里程碑式金刚石实验;LLNL科学家Marius Millot指出,当时测得的熔化温度与后续实验相差悬殊,'无论理论家怎么做——即使用最先进的计算机模拟——都无法重现实验结果'。Sandia国家实验室Z机器用强磁场冲击金刚石的实验又提出了新的未解之谜。

新实验结果厘清了两大长期分歧,使实验测量与基于量子力学的模拟趋于一致。研究类比称,金刚石熔化时的行为与水类似——液态金刚石密度高于固态,如同液态水密度高于冰。这一数据对行星内部结构建模(冰巨星内的碳主要以金刚石形式存在)与聚变点火靶设计中金刚石烧蚀层的稳定性评估都提供了关键输入。 (来源:ScienceDaily)