近期，固体物理所量子中心研究团队与合作者一起，在研究行星深层内部碳氢化合物流体的研究中取得重要进展：他们模拟行星深层内部条件下碳氢化合物的演化，研究结果更新了人们先前源于地表条件实验数据的对地幔物质的认识。相关结果发表在近期出版的自然子刊上【Nature Communication 4, 2446 (2013)】。

碳氢化合物是人类赖以生存的化石能源的主要成分，但资源日渐枯竭已经成为影响人类生存环境的重要问题。在地球内部高温高压条件下研究碳－氢反应相图有助于科学家理解包括地球在内的行星深层内部所发生的化学反应过程，为人类合成以乃至寻找天然能源替代品提供指导。

固体所研究人员对在金刚石压腔的样品采用电阻加热和激光加热两种方法，获得了最简单的碳氢化合物－甲烷在温度范围高达3000 K和压力高达80 GPa极端条件的行为，利用光谱测量建立了甲烷的温度－压力熔化曲线和化学反应活性，得以模拟行星深层内部条件下碳氢化合物的演化。研究发现甲烷的熔点甚至低于水和氨的熔化温度，在行星深层内部很可能没有固态甲烷存在。温度高于1200 K时，甲烷的化学反应活性增强，开始分解出氢分子和元素碳，同时当压力达到25 GPa时，易形成重质烷烃和不饱和烃，在下地幔区甲烷的含量可能很少。甲烷所表现出来的反应活性也对地球深部金刚石的形成起着重要作用。这些结果更新了人们先前源于地表条件实验数据的对地幔物质的认识，因此也有理由认为需要借助新的实验数据来重新评价天王星和海王星的物理模型。

固体所的极端条件物质研究团队自去年筹建以来已初步建起了极端条件实验平台。设备包括可旋转激光打孔装置，多种激光波长的低波数多光路高压光学系统，高压低温光谱、输运、磁性、介电多功能测量系统，以及配备激光加热装置的高温高压光谱测量系统。目前可装载氢的充气装置正在紧张安装中，建成之后不仅可创造静压研究物质环境，更可使极具挑战性的高压氢及其探索氢的金属化与超导电性的研究全部在固体所进行，为研究人员提供高压下从样品制备合成、成分鉴定、物理性质测量的综合研究条件，使固体物理所在短时间内发展成为国际极端条件研究的一个重要基地。