La cellule à enclume de diamant est une machine utilisée par les physiciens pour mettre des échantillons à des pressions extrêmement élevées (jusqu'à ~ 360 GPa ) dans le but de recherches sur leurs propriétés , y compris les transitions de phase, la liaison atomique , la viscosité et les niveaux de diffraction , et la structure cristallographique . Cellules à enclumes de diamant peuvent simuler des pressions de millions d’atmosphères, des conditions similaires à celles du centre de la Terre ou à l'intérieur des géantes gazeuses recréer . Ils sont parmi les seuls appareils de laboratoire capable de créer des formes de matière dégénérée comme l'hydrogène métallique.
Cellules à enclumes de diamant fonctionnent sur un principe simple - en exerçant une grande quantité de force sur une petite quantité de la zone, la pression énorme net peut être obtenu. L'enclume de diamant, qui succède à enclumes en alliage carbone - tungstène, a été inventé par des chercheurs Weir , Lippincott , Van Valkenburg , et Bunting dans les années 1950 dans le cadre de leur travail au National Bureau of Standards (NBS ) . En plus d'être le matériau le plus dur disponible au moment et pratiquement incompressible, le diamant est transparent, le rendant facile à voir des échantillons expérimentaux comme ils sont compressés. Il contribue également à la réalisation d'expériences spectroscopiques.
Trois éléments principaux composent la cellule à enclume de diamant. Premièrement, il ya deux diamants sans faille, avec un poids de huitième-tiers carats, avec des faces parallèles opposées l'une à l’autre. Le culot, l'endroit où les deux diamants en contact, a un diamètre d'environ 0,6 mm. Pour les expériences qui nécessitent des pressions encore plus élevées, la culasse peut être rendu encore plus petite.
Le second composant de la cellule à enclume de diamant est un dispositif d’application de force, une pression sur les diamants contre l'autre des deux côtés. Ceux-ci peuvent être des vis qui serrent, gaz appuyant contre une membrane, ou un simple bras de levier. Le troisième composant de l'enclume de diamant est un joint métallique qui encercle le périmètre de la facette terminale, contenant l'échantillon et de fournir la résistance à la compression sur les bords , ce qui réduit la possibilité d'une défaillance d'enclume .
La cellule à enclume de diamant est une pièce d'équipement importante qui nous permet de simuler les pressions que nous aurions autrement jamais voir, nous donnant accès à un monde de matériaux qui , autrement, seraient observables .
