王义鹏， 寇自力， 江明全

(四川大学 原子与分子物理研究所, 成都 610065)

压力、温度和化学组分作为任何体系3个独立的物理参量，对物质的结构、物理与化学性质起着决定性的作用，而压力在其中的作用是任何其他手段都无法替代的。自20世纪初高压科学的鼻祖Bridgman创造性地提出静高压装置应遵循“大质量支撑原理”和“侧向支撑原理”以来，高压科学这门学科随着高压装置的进步而飞速发展。经过一百年左右的成长，基于上述2种原理制造的高压装置目前已经衍生出多种类型，以满足地学研究、高压下材料的各种物理和结构性质研究以及工业上制造超硬材料和新型功能材料的需求。

根据设计原理，静高压装置可大致分为两面顶压机和多面顶压机[1]。两面顶压机可以细分为金刚石对顶砧(diamond anvil cell， DAC)[2-3]、两面顶大压机[4-5]、Bridgman压机[6-8]等。多面顶压机分为四面顶压机[9]、六面顶压机[1]、八面顶压机[10-11]等。

1 国内外静高压装置

1.1 两面顶压机

1.1.1 金刚石对顶砧

作为高压科学装置中极为特殊的存在，金刚石对顶砧(DAC)与其他高压装置的区别是使用了2个宝石级金刚石作为压砧材料，如图1所示。

(a)金刚石对顶砧压砧Diamond anvil cell(b)金刚石对顶砧结构Structure of diamond anvil cell(c)金刚石对顶砧封垫Diamond anvil cell asket (d)金刚石对顶砧支撑装置Diamond anvil cell supporting device图1 金刚石对顶砧示意图 Fig. 1 Schematic diagram of diamond anvil cell

得益于宝石级金刚石的高硬度、高体弹模量和良好的透光性，金刚石对顶砧可以在超高压条件下对样品腔中的材料进行多种测量手段耦合下的原位检测，如同步辐射X射线衍射[12-15]和拉曼散射[16-17]检测等方式。……