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A miniature multi-anvil apparatus using diamond as anvils—MDAC: Multi-axis diamond anvil cell

金刚石顶砧 静水压力 钻石 流体静力平衡 材料科学 机械工程 高压 光学 计算机科学 复合材料 机械 工程类 工程物理 物理 量子力学
作者
Guoyin Shen,R. Ferry,Curtis Kenney‐Benson,Eric Rod
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:95 (7)
标识
DOI:10.1063/5.0212181
摘要

The diamond anvil cell (DAC) has been widely used in high-pressure research. Despite significant progress over the past five decades, the opposed anvil geometry in the DAC inevitably leads to a disk-shaped sample configuration at high pressure. This intrinsic limitation is largely responsible for the large pressure and temperature gradients in the DAC, which often compromise precise experiments and their characterizations. We designed and fabricated a multi-axis diamond anvil cell (MDAC) by adopting the concept of a multi-anvil apparatus but using single crystal diamonds as the anvil material. Preliminary data show that the MDAC can generate extreme pressure conditions above 100 GPa. The advantages of the MDAC over a traditional opposed anvil DAC include thicker, voluminous samples, quasi-hydrostatic, or designed deviatoric stress conditions, and multidirectional access windows for optical applications and x-ray probes. In this article, we present the design and performance of a prototype MDAC, as well as the application prospects in high-pressure research.
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