AI导读：

国际科研团队利用欧洲X射线自由电子激光装置成功测量出液态碳的微观结构，这一发现将对极端条件下物质研究产生深远影响，为行星内部建模和核聚变技术研发提供关键数据。

　　由德国罗斯托克大学和亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心（HZDR）领衔的国际科研团队，在近日出版的《自然》杂志中刊发了一项重大科研突破：他们利用欧洲X射线自由电子激光装置（XFEL）上的高性能激光器DIPOLE100-X，首次成功测量出液态碳的微观结构，这一发现将对极端条件下物质研究产生深远影响。

　　液态碳，这一神秘物质存在于行星内部深处，同时在未来核聚变等尖端技术中具有不可估量的应用前景。然而，科学界对其了解一直有限。在常规条件下，碳会直接由固态升华成气态，只有在约4500摄氏度和极端高压的极端环境下，碳才会液化，但这样的条件远超常规实验容器的承受极限。

　　为了揭开液态碳的神秘面纱，科研团队运用激光压缩技术，通过高能激光在纳秒级时间内将固体碳瞬间液化，但如何在这转瞬即逝的瞬间进行测量成为巨大挑战。团队巧妙融合激光压缩技术、超快X射线分析技术以及大面积X射线探测三项尖端科技。

　　在实验过程中，DIPOLE100-X激光器产生的高能脉冲驱动压缩波穿越固体碳样品，使其在短时间内液化。就在这稍纵即逝的瞬间，XFEL装置发出的超短X射线激光脉冲精确照射样品。通过分析碳原子发出的X射线散射图案，团队成功揭示了液态碳的原子排列秘密。

　　通过调整X射线脉冲的延迟时间，或改变实验的压力和温度条件，团队进行了多次实验，积累了大量数据，将这些数据组合成一部“原子电影”。实验结果显示，液态碳的微观结构与固态钻石惊人相似，每个碳原子周围都围绕着4个最近邻原子。

　　研究团队强调，此次研究不仅首次通过实验揭示了液态碳的神秘面纱，验证了理论模拟的预测，还精确测定了碳的熔点范围。这些关键数据对于行星内部建模、核聚变技术研发等领域都具有重要价值，标志着极端条件下物质研究的新纪元已经到来。

（文章来源：科技日报）