上海同步輻射光源高壓相關線站概述

楊 科，蔣 升，閆 帥，周春銀，李愛國

（中國科學院上海高等研究院，上海 201210）

壓強是物質的基本熱力學參數之一。高壓可以有效改變物質內部的原子間距，調制相鄰電子軌道的重疊、電子自旋以及電子與聲子的相互作用，進而改變物質的電子狀態、晶體結構、物理化學性質。在特定的高壓條件下，半導體、絕緣體乃至分子固體材料均可以轉化為金屬態[1-6]。高壓下的物質科學研究揭示了許多普通環境中無法觀測到的新現象，是深入認識物質結構、性質及其變化規律的有效途徑之一[7-10]。更進一步，高壓技術結合高低溫、磁場等原位條件為科學創新提供了更廣闊的維度，有利于發現新現象、探索新問題、制備新材料[11-15]。

能夠產生高壓環境的實驗技術主要有兩種：動態高壓實驗技術（簡稱動高壓）和靜態高壓實驗技術（簡稱靜高壓）。動高壓是利用爆炸或者高速撞擊產生的沖擊波使樣品經受瞬時高溫高壓環境條件的實驗技術[16]，瞬時壓力可以達到數千萬大氣壓。靜高壓則是可以相對長時間維持較穩定的壓力，目前最高壓力可以達到數百萬大氣壓。產生靜高壓的裝置主要包括金剛石對頂砧（Diamond-anvil cell, DAC）[17-20]和大體積壓機（Large-volume press, LVP）[21-26]。

DAC 和LVP 是高壓實驗研究中兩種相輔相成、不可或缺的研究手段。每種技術均具有其獨特的功能和應用范圍。DAC 能夠產生幾百萬大氣壓的壓力[20,27-28]，結合激光加熱可以實現6 000～7 000 K的高溫。為了獲得超過百萬大氣壓的實驗壓力，DAC 中的試樣通常只有幾個到幾十微米大小，壓力梯度和溫度梯度比較大。……