極端條件物質(zhì)特性實(shí)驗(yàn)室-激光中心“十二五”發(fā)展規(guī)劃

1、1極端條件物質(zhì)特性實(shí)驗(yàn)室“十二五”發(fā)展規(guī)劃（征求意見稿）一、實(shí)驗(yàn)室發(fā)展概況1、實(shí)驗(yàn)室發(fā)展現(xiàn)狀、實(shí)驗(yàn)室發(fā)展現(xiàn)狀極端條件物質(zhì)特性實(shí)驗(yàn)室（LabatyfExtremeConditionsMatterProperties英文縮寫ECMP，以下簡(jiǎn)稱“極端實(shí)驗(yàn)室”）是2006年12月由西南科技大學(xué)與中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心共同組建的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。極端實(shí)驗(yàn)室掛靠西南科技大學(xué)國(guó)防科技學(xué)院，國(guó)防科技學(xué)院、材料科學(xué)與工程學(xué)院和理學(xué)院共同負(fù)責(zé)該實(shí)驗(yàn)室

2、的日常管理和運(yùn)行。該實(shí)驗(yàn)室下設(shè)激光中心研究室、納米團(tuán)簇研究室、材料計(jì)算研究室、多孔材料研究室、薄膜材料研究室，依托雙方的設(shè)備、技術(shù)、人才與學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以國(guó)家重大戰(zhàn)略需求為牽引，重點(diǎn)開展強(qiáng)激光、強(qiáng)輻射、強(qiáng)微波、高溫高壓等極端條件下物質(zhì)特性的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。自組建成立以來，該實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人3名、副教授（含博士）以上骨干教師12名、講師8名，在讀碩士研究生15名、博士研究生（聯(lián)合培養(yǎng)）2名。近年來，該實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了包括國(guó)家自然基金在

3、內(nèi)的省部級(jí)以上項(xiàng)目10余項(xiàng)，在靶材料與物理、激光與物質(zhì)相互作用等領(lǐng)域取得了突出成績(jī)。2、極端條件物質(zhì)特性學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)、極端條件物質(zhì)特性學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)極端條件下的物質(zhì)特性研究是21世紀(jì)科學(xué)研究的前沿之一，是國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)關(guān)注的研究?jī)?nèi)容之一。極端條件的特點(diǎn)是強(qiáng)“相互作用”，包括強(qiáng)激光、超高壓、極高溫、強(qiáng)微波、強(qiáng)輻射、強(qiáng)磁場(chǎng)等條件。與常態(tài)下物質(zhì)的性態(tài)相比，這些條件下物質(zhì)的性態(tài)是極不相同的，可能出現(xiàn)新的異于常態(tài)的性質(zhì)

4、。通過對(duì)這種異常性質(zhì)的研究，有助于人類剖析物質(zhì)的微觀本質(zhì)，進(jìn)而增強(qiáng)改造世界的能力。3關(guān)于高溫高壓極端條件下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究。實(shí)驗(yàn)室中獲得高溫高壓極端條件并開展這種條件下物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律研究的手段包括靜水壓縮技術(shù)（靜高壓技術(shù)）和動(dòng)態(tài)高壓技術(shù)（也稱為脈沖載荷技術(shù)或動(dòng)態(tài)加載技術(shù)、動(dòng)高壓技術(shù)）。靜高壓技術(shù)的特點(diǎn)是溫度和壓力可以獨(dú)立控制，涉及的主要設(shè)備有大腔體壓機(jī)（六面頂、兩面頂）和金剛石壓砧（DiamondAnvilCell，DAC），其

5、中大腔體壓機(jī)可在10GPa以下進(jìn)行材料性質(zhì)、新材料合成等方面研究；金剛石壓砧技術(shù)可在室溫下達(dá)到550GPa的高壓，結(jié)合激光加熱技術(shù)，可以在100GPa范圍內(nèi)獲得5000K的高溫，可在相應(yīng)條件下進(jìn)行材料的狀態(tài)方程、高壓相變等方面研究。目前在靜高壓研究方面取得突出成績(jī)的有美國(guó)卡內(nèi)基研究院、洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室，日本無機(jī)材料研究所、筑波大學(xué)等，國(guó)內(nèi)有吉林大學(xué)、中科院高能物理研究所、中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所、四川大學(xué)

6、、西南交通大學(xué)等。所做工作包括材料的物性表征、金剛石等超硬材料合成等。動(dòng)態(tài)加載擺脫了靜高壓技術(shù)中施壓工質(zhì)材料強(qiáng)度對(duì)壓強(qiáng)上限的制約，原則上可以達(dá)到無限高壓力的水平，具有可以直接模擬某些自然現(xiàn)象（如隕石撞擊行星表面等）、直接用于某些工業(yè)領(lǐng)域（如爆炸加工等）及軍用技術(shù)領(lǐng)域（如裝甲與反裝甲、戰(zhàn)斗部設(shè)計(jì)等）的特點(diǎn)。產(chǎn)生動(dòng)態(tài)高壓的手段有氣炮加載、化爆加載等。目前進(jìn)行這方面研究的主要機(jī)構(gòu)有：美國(guó)的洛斯阿拉莫斯、勞侖斯利物莫爾等國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及哈佛、加州