Carbontech2025第九届国际碳材料大会暨产业展览会（12月9-11日 上海），以“材料创新驱动产业变革”为主线，构建覆盖全产业链的三大主题展馆，其中N1半导体碳材料馆聚焦金刚石及超硬材料的最新成果与应用。
近日，吉林大学物理学院黄晓丽教授与吉林大学唐敖庆讲座教授、宁波大学崔田教授等人在基于金刚石对顶砧装置的压力加载技术方面取得重要进展，在国内首次突破500 GPa压力，研究成果以“Unified equation of state of tungsten up to 527 GPa using modified toroidal diamond anvil cells”为题，发表在Phys. Rev. B 111, 214101 (2025)杂志上。
近年来高压加载技术取得显著进展，但使用传统金刚石对顶砧装置（DAC）获得400 GPa以上的压力仍面临重大挑战。前期实验研究表明，金刚石的双杯状形变是制约基于传统DAC达到400 GPa压力的因素。发展新型超高压加载技术是破解该领域亟待解决问题的有效途径。
目前，采用纳米晶金刚石（NCD）半球作为二级压砧的双级DAC（ds-DAC）可实现1 TPa的压力。然而，ds-DAC复杂的实验操作难度以及NCD半球极端的尺寸和形状限制了其在样品装载与原位测量中的进一步应用。2018年，Dewaele团队和Jenei团队分别独立提出了实现500 GPa以上压力的环形金刚石压砧（t-DAC）模型，但后续实验均未能突破500 GPa压力极限。目前，t-DAC的设计参数与应力分布模式仍不明确，因此揭示其在极限压力下的砧面压力分布与形变机制至关重要。
研究团队通过改进型环形金刚石压砧（mt-DACs），基于同步辐射X射线衍射实验所获得的金状态方程（EoS），将金属钨（W）的等温状态方程拓展至目前的纪录527 GPa极端高压。
研究结果表明，压缩至527 GPa的最高压力，钨的晶体结构仍保持体心立方（bcc）结构，未发生相变。通过采用改进型环形加工工艺优化mt-DAC的受力分布，成功突破了传统DAC的400 GPa压力极限，实现了500 GPa以上的超高压力。有限元分析显示，Boehler-Almax型mt-DAC具有极低的最大等效应力和最大主应变，这对压力极限的提升至关重要。该研究成果将为拓展压力加载技术及极端条件下实验压力标定提供重要参考。
12月9-11日，Carbontech2025第九届国际碳材料大会暨产业展览会将在上海新国际博览中心（N1-N3）举办！展览将围绕半导体、新能源、高端装备等战略新兴和未来产业，预计吸引50000+专业观众，1000+行业CEO，2000+终端用户参与！
N1馆半导体用碳材料馆，作为2025第九届国际碳材料大会暨产业展览会的重要展区，将集中展示与半导体制造紧密相关的金刚石及超硬材料的最新成果与应用。展品涵盖金刚石晶体、微粉、金刚石薄膜、金刚线、立方氮化硼等材料，以及用于半导体切割、钻孔、抛光、研磨等领域的高性能工具制品。此外，展区还将展示包括微波CVD设备、热丝CVD设备、高温高压压机、激光切割设备等在内的先进制造与加工设备，以及超精密磨床、研磨机、抛光机等精密加工装备。
N1馆旨在构建一个覆盖金刚石及超硬材料全产业链的技术交流与产品展示平台，为国内外企业提供展示创新成果、探讨技术趋势、对接行业需求的场所。我们诚挚邀请您莅临现场，与行业专家和企业代表深入交流，共谋合作，推动金刚石及超硬材料技术在半导体领域的进一步应用与发展！
