Fe 高压熔化线的实验研究进展

甘 波，李 俊，蒋 刚，张友君

（1. 四川大学原子与分子物理研究所，四川 成都 610065；2. 中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999）

熔化是材料从固态到液态的一种一级相变，是高温下原子的热振动使晶体结构从长程有序转变为无序的结果[1]。金属的高压熔化是研究其高温高压物性的基础之一，对于构建金属的高压物态方程具有深刻意义，能够揭示金属在临界状态下的固、液结构和变化规律，在高压科学、武器物理、地球和天体物理以及航天科技等领域具有重要的应用[2-8]。然而在实验室同时产生超高的压力和温度条件（数百万大气压和5 000 K 以上）以及判断金属是否发生熔化比较困难，导致目前关于超高压下金属的熔化研究依然存在很大的争议，动态高压技术（动高压）、静态高压技术（静高压）和理论模拟研究结果之间存在很大的差异[9-10]。因此，在凝聚态物理和高压物理科学中，金属和过渡金属的高压熔化行为一直是国际上学者们激烈探讨和努力攻关的重要科学问题[11-25]。

铁是一种典型的d区过渡金属元素，是构成地球固态内核和液态外核的主要元素，其在超高压条件下的熔化性质可用于限定地球内外核边界温度，进而了解地核温度分布，对揭示地核热结构[26-28]、地核热演化历史[29-30]、地球发电机能量运行机制[31-32]等科学问题至关重要。近几十年来，在众多过渡金属元素中，铁的高压熔化问题受到国内外学者的格外关注。目前，对于铁高压熔化行为的研究方法主要分为3 类：静高压实验、动高压实验和理论模拟计算。……