科学家合成某种存于地核内的铁

国际研究团队（法国巴黎萨克雷大学、欧洲同步辐射机构等），成功合成单晶铁，形态与地核铁一样。发表于《物理评论快报》期刊的论文，团队介绍如何利用实验方法合成纯单晶 ε-铁，以及这种材料的可能用途。

透过金刚石砧压缩铁的特定结晶方向，研究员首次创造地核内可能有的铁金属结构。（Source：APS）

试图了解地球内部构造时，科学家主要靠地震数据，研究显示地核中心是固体，外围是液体层。然而仍有未解之谜，如早在1980年代研究显示，地震波在两极间传播速度比赤道到赤道快，但没人能解释原因。

多数理论认为，可能是地核铁结构不同。如果可在地表制造和测试地核铁类型，问题就可有合理解释。但事实证明，由于合成过程会产生压裂，实验很具挑战性。此次团队克服问题，并找到合成铁的方法，可测试地核铁特性。

团队将α-铁样品以7GPa压力压缩，使绝对温度上升到约800K，使结构转为γ-铁晶体，更大压力可使γ-铁形成ε结构的铁单晶体，认为与地核铁类型相同。

实验表明，合成的ε-铁有方向依赖性，就像地核铁的行为，沿球体某轴振动传播速度比另一轴更快。团队认为此方法可合成铁样品，以测试地核组成理论。