哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院理学研究中心刘浩哲教授的高压物理研究团队发现了非晶硒在压致晶化过程中奇特的动力学性质和体积膨胀现象。这一突破性成果于9月9日在国际著名科技期刊美国《国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上发表，同时被美国卡内基-能源部联合中心选为亮点工作。该论文从晶体结构方面解决了非晶硒压致晶化过程中电学性质随时间演变的历史性难题。实验中非晶硒的晶化和结构相变过程都被实时监控。研究发现，亚稳相在过压区间重结晶过程中的压致体积膨胀可能是一个更为普遍的现象。

 

这项课题是哈尔滨工业大学高压研究团队与美国阿岗国家实验室、哈佛大学和卡内基研究院地球物理实验室合作完成的。利用了几种先进的技术和方法——高压原位同步辐射X射线衍射技术，金刚石对顶砧内高压3维显微成像技术和第一性原理计算等。它揭示了非晶硒反常的压力行为，特别是首次从实验上证实了材料在高压下的体积膨胀现象。这些结果说明高压X射线和3维显微成像技术对于理解材料在极端条件下结构转变的动力学过程非常重要。在研究过程中所发展的新技术，即金刚石对顶砧内同步辐射X射线的3维显微成像技术具有广泛的应用前景，可以在百万大气压范围内确定非晶材料和材料熔融状态的状态方程，对于解决地学、行星科学和材料科学中的许多问题都将起到至关重要的作用。（来源：哈尔滨工业大学 科文）