王 昆，肖时芳，祝文军，陈 军，胡望宇

（1. 湖南大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410082；2. 湖南大学物理与微电子科学学院，湖南 长沙 410082；3. 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室，四川 绵阳 621999；4. 北京应用物理与计算数学研究所，北京 100088）

绝大多数元素及其化合物在高压下会发生多型相变，并且以马氏体相变为主。在自然界和人类生产生活中的很多场景都存在高压条件，如地心的极端高压环境、陨石撞击事件、车辆碰撞、金属材料的冲压塑性成型等。探测铁的高压多型相变有助于正确认识地心的多层结构[1–2]。金属材料的多型相变/逆相变会改变材料的性质、塑性机制耦合、促进或抑制额外晶体缺陷的产生等，进而影响材料的断裂及屈服行为[3–5]。铁的 α↔ε相变[6–7]是金属高压多型相变的典型范例，迄今为止，相关研究已持续近70 年，在实验测试和机理分析方面取得了丰硕的成果。2000 年之前，相关研究主要以实验与宏观理论分析为主，在这方面已有不少经典综述和专著报道[8–11]。随着计算机技术的快速发展和原子尺度模拟方法的逐步推广应用，铁的冲击相变研究逐步深入到微观原子尺度，特别是原位在线诊断实验技术的突破，极大地促进了该领域的蓬勃发展。近20 年铁高压相变的原子模拟研究可大致分为两个阶段：2011 年及以前是以Voter-Chen 势为基础的分子动力学（Molecular dynamics，MD）模拟研究，主要探讨铁的冲击相变机制、相变产物类型以及相变形核与生长规律，这部分进展将在本文第1 节的开始部分进行简要回顾；……