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，成功在国内首次突破了500GPa的压力极限。相关研究成果以“Unified equation of state of tungsten up to 527 GPa using modified toroidal diamond anvil cells”为题，发表在Phys.Rev.B 111,214101(2025)杂志上。

这个压力有多大？

简单来说，500 GPa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400 GPa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400 GPa的限制，首次在国内实现了500 GPa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527 GPa、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。