LLNL科學家Marius Millot表示，團隊「能夠將微小的鑽石樣本進行衝擊壓縮，加熱到比太陽表面還高的溫度，加壓到比海王星和天王星中心還高的壓力——並且仍然能夠測量原子結構、溫度、密度和光學反射率」。

關鍵結果是：新的鑽石熔點測量值與基於量子力學的模擬結果幾乎完全吻合，終結了困擾學界二十年的約20%數據落差 。實驗也顯示，碳在熔化前一直保持鑽石結構，跳過了部分早期實驗所推測的中間結晶相 。

為何精準度對慣性約束核融合至關重要

在國家點火設施（NIF）中，鑽石被用作包覆核融合燃料的「燒蝕層」外殼 。鑽石在極端壓力與熱能下的熔化行為，以及控制膠囊反應的「狀態方程」，是實現高效壓縮的關鍵。

研究人員相信，運用修正後的熔化數據，可以透過更高效的壓縮與更好的膠囊設計，「將NIF融合反應的能量增益提升三倍」。這對實現慣性約束核融合成為可行能源的目標，無疑是重要的一步。

對天王星與海王星的意義

實驗所達到的壓力與溫度，已超過冰巨星內部的條件，首次直接證明了結晶鑽石能在天王星和海王星深處穩定存在 。數據顯示，鑽石在這些條件下會熔化成一種密度更高、具金屬性的流體，這直接影響了行星結構、熱演化模型，甚至解釋了這些星球內部鑽石「降雨」的現象 。

這項發現建立在早期衝擊壓縮研究的基礎之上，該研究曾指出鑽石可能在巨行星內部深處穩定存在，並顯示其熔化曲線在超高壓下具有負的「克拉佩龍斜率」——鑽石熔化時密度反而增加，與地球上冰熔化的情況相反 。

理論與實驗的罕見和解

在高壓物理領域，實驗結果與電腦模擬之間的差異並不罕見，但很少能像這次一樣被乾淨俐落地解決。LLNL團隊結合了先進的診斷技術與X射線繞射，測量到了過去實驗無法取得的數據，結果與理論在誤差範圍內完全吻合 。

這項發現對碳的相變行為也有更廣泛的意義：鑽石是壓力高達1兆帕（TPa）以下唯一穩定的碳同素異構體，但超過這個臨界值，電腦計算推測會形成「體心立方結構（BC8）」，而壓力超過3 TPa時，則預測會出現「簡單立方結構」。對鑽石熔化曲線的新認識，將有助於精煉碳元素在這些可能出現新相態的極端條件下的相圖。

LLNL科學家Marius Millot表示，團隊「能夠將微小的鑽石樣本進行衝擊壓縮，加熱到比太陽表面還高的溫度，加壓到比海王星和天王星中心還高的壓力——並且仍然能夠測量原子結構、溫度、密度和光學反射率」。

關鍵結果是：新的鑽石熔點測量值與基於量子力學的模擬結果幾乎完全吻合，終結了困擾學界二十年的約20%數據落差 。實驗也顯示，碳在熔化前一直保持鑽石結構，跳過了部分早期實驗所推測的中間結晶相 。

為何精準度對慣性約束核融合至關重要

在國家點火設施（NIF）中，鑽石被用作包覆核融合燃料的「燒蝕層」外殼 。鑽石在極端壓力與熱能下的熔化行為，以及控制膠囊反應的「狀態方程」，是實現高效壓縮的關鍵。

研究人員相信，運用修正後的熔化數據，可以透過更高效的壓縮與更好的膠囊設計，「將NIF融合反應的能量增益提升三倍」。這對實現慣性約束核融合成為可行能源的目標，無疑是重要的一步。

對天王星與海王星的意義

實驗所達到的壓力與溫度，已超過冰巨星內部的條件，首次直接證明了結晶鑽石能在天王星和海王星深處穩定存在 。數據顯示，鑽石在這些條件下會熔化成一種密度更高、具金屬性的流體，這直接影響了行星結構、熱演化模型，甚至解釋了這些星球內部鑽石「降雨」的現象 。

這項發現建立在早期衝擊壓縮研究的基礎之上，該研究曾指出鑽石可能在巨行星內部深處穩定存在，並顯示其熔化曲線在超高壓下具有負的「克拉佩龍斜率」——鑽石熔化時密度反而增加，與地球上冰熔化的情況相反 。

理論與實驗的罕見和解

在高壓物理領域，實驗結果與電腦模擬之間的差異並不罕見，但很少能像這次一樣被乾淨俐落地解決。LLNL團隊結合了先進的診斷技術與X射線繞射，測量到了過去實驗無法取得的數據，結果與理論在誤差範圍內完全吻合 。

這項發現對碳的相變行為也有更廣泛的意義：鑽石是壓力高達1兆帕（TPa）以下唯一穩定的碳同素異構體，但超過這個臨界值，電腦計算推測會形成「體心立方結構（BC8）」，而壓力超過3 TPa時，則預測會出現「簡單立方結構」。對鑽石熔化曲線的新認識，將有助於精煉碳元素在這些可能出現新相態的極端條件下的相圖。