重磅！四川大学公开发表“突破性”研究成果，引发国际关注！

你知道地球的内部构造是什么样吗？地理课本上的知识告诉我们，地球分为地壳、地幔、地核三层。其中，距离地表约5500千米以上的地球中心，主要由一个约1200千米半径的固态铁内核组成。但这个铁内核与生活中的“铁疙瘩”可不同，由于其中的铁原子受到极高的压力（数百万大气压）并挤压在一起，它因此显得出奇的柔软。

图源：俄罗斯卫星通讯社

几十年来，地震学家对于这一现象进行了不懈的探寻与研究，来自四川大学物理学院原子与分子物理研究所的张友君就是其中一位。近日，张友君团队联合南京大学、中物院流体物理研究所以及德州大学奥斯汀分校等，在美国科学院院刊（PNAS）发表研究论文，揭示了固态内核剪切软化的物理机制，在深地科学与地球内部物理学领域取得了重要突破。

铁原子在地球内核温压下10皮秒内的移动模型

研究发现，在地球内核温压下组成内核的铁原子以六方密排结构排列；同时，某些方向的铁原子可以在保持铁的基础金属结构的同时快速地移动——这种运动被称为“原子集体运动”。由于这些铁原子移动得比我们想象的要多，弱化了其抵抗剪切的能力，最终使得深入地球内部的固体铁变得柔软，成功地解释了地震波观测到的超低剪切波速和超高泊松比自然现象。

本研究在原子尺度上对内核活动的新洞察可以帮助未来研究内核如何产生与传递能量，以及它如何与外核的动力学相互关联而产生地磁场，以维持有利于地球生物宜居性的关键要素。

张友君，研究员，博士生导师，担任四川大学原子与分子物理研究所副所长，四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室副主任。曾在Science等SCI期刊上发表论文40余篇，其中一作或通讯近30篇。主持国家级、省部级以及企事业单位技术转化项目等共20余项。

地球，这颗人类赖以生存的蓝色星球，孕育着无数的奥秘和惊喜，也吸引着众多科研工作者们探寻的目光。多年来，张友君课题组瞄准地球与行星的内部物理学以及极端条件物理学研究领域，在原子与分子物理研究所建立了动态高压实验平台并组建了冲击波物理与地球物理研究室，与国内外著名科研机构和研究人员建立了长期的合作。

此外，课题组还依托平台优势为各类企事业单位提供高速撞击（0-6 km/s）和高温高压原位物理实验服务。比如：撞击回收、状态方程、冲击温度、冲击强度、动态力学行为测试等力学、光学、声学和电学等实验，以及极端条件物理实验室建设服务等。

四川大学原子与分子物理研究所二级轻气炮高速撞击可瞬时模拟地核温压

一个个亮眼成就的背后，是四川大学物理学院不断加强学科建设、提升科研实力的生动实践。作为川大规模最大和办学历史最悠久的学院之一，物理学院近年来承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家重大专项基金及国家科技支撑计划等数十项，先后获得多项国家及部、省、市级科研奖励。

同时，学院还是国家重点研发计划、国家磁约束核聚变能发展研究专项（ITER专项）、国家惯性约束聚变专项（ICF专项）、锦屏山深地科学实验室以及高能宇宙线探测器望远镜阵列预研计划（LHAASO）等国家计划的承担及参与单位，并于2012年与英国伦敦大学玛丽皇后学院共建了“中英联合材料研究所”等科研机构。

本次科研成果的发表，既是见证学院科技创新能力不断提升的功勋，亦是推动学院在新的研究领域持续钻研的动力。依托雄厚的科研实力，物理学院将继续秉承“凝心聚力、勇于创新、追求卓越”的精神，努力产出更多面向学科前沿的创新成果。

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本文素材来源：四川大学官微、四川大学物理学院官网