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期刊文章浏览系列之Physical Review Letters，搜集国人重点工作，聚焦PRL选手研究领域，供初入物理科研的老师同学了解前沿动态，找到自己科研的那道光。
栏目介绍
Physical Review Letters Vol. 131, Iss. 26
（如果需要上述全部文章链接，请在公众号里发送PRL131.26给我们）
高压计算-董校团队
金刚石对顶砧示意图（图片来自网络）
在对顶砧构成的高压腔内，可以完成物质的导电性、导热性、压缩性、抗张强度和粘滞性等标准物性测量以及拉曼、红外、布里渊光谱、同步辐射X光衍射光谱等光学测量。高压下的物性会有许多令人诧异的结果，比如在高压的作用下，氢分子可能会转变为金属氢，产生极高的原子热振动能；而高压下一些物质（比如一些氢化物）在电子-声子耦合的作用下，可能出现高温甚至近室温的超导体。至今已有一些实验报道过高压下氢化物的高温超导电性，虽然其中也有乌龙，比如纽约罗切斯特大学迪亚斯课题组的多项关于氢化物室温超导电性的结果被Nature撤稿，但是这个趋势是大家认可的。
高压超导物性测量装置示意图（图片来自网络）
高压物理学在我国最早是在原子弹研究时期开始的，因为需要了解在核爆情况下的状态方程。一开始是中科院物理所的研究人员从一穷二白的条件下开始搞出了四面顶压机，制备出了人工金刚石，而后这个点石成金的经验被传播到各个单位，到现在中国人工金刚石的产量已经达到了全球产量的95%。这个过程中的丰富的制备经验为高压物理的研究提供了坚实的基础。前沿的研究主要包含两个方面，一个是极端条件下材料物性的研究；另外一个方面是地球物理问题以及更多天体的形成演变过程的研究。董校团队创立了元素性质在压力下的演化模型，预言了伴随着硅镁元素的性质改变，高压下会形成新型硅酸镁水合物，在地核和地幔分离过程中将储存大量水，揭示了早期地球深处新的储水和释放机制。另外团队预言高压下惰性元素会失去“惰性”，提出高压下惰性元素He的参与对合成新材料、产生新结构和改变电子状态等物理过程起关键作用，改变了人们对“惰性”气体元素的认识。（在理论预言的同时团队也合成了若干高压下的氦合物，如Na2He，(HF)4He2，HeN22等。）在压力作用下，纯水系统也将出现复杂的结构相变和超离子态等异常特性。团队也通过从头算演化结构搜索结合第一性原理计算，提出高压下引入强酸（提供质子过剩环境）可以稳定H4O2+离子相的新途径，这对极端条件下生命活动在内的许多物理化学过程的理解有着重要的作用。
除了高压物理学的研究，董老师在竞赛指导方面也有着亮眼的表现，他是国际青年物理学家锦标赛（IYPT）中国代表队，全国大学生物理学术竞赛（CUPT）南开大学代表队，世界物理学奥林匹克竞赛指导组成员，指导学生取得了优异成绩。或许一个研究高压物理的人，特别能够引导帮助学生在物理竞赛考试的高压之下保持状态乃至发挥出超常的水平吧。
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