俄科学院高温联合研究所发现铯等离子体新型相变：电导率突变且存在罕见双临界点

俄罗斯科学院联合高温研究所(JIHT RAS / ОИВТ РАН)科研团队在极端高温高压状态研究中取得重要物理进展：研究人员发现铯(Cesium)在致密等离子体状态下存在一种此前未被描述的相变过程，并伴随电导率的剧烈跳跃式变化。

该项研究重点聚焦于物质在500至20000开尔文(K)温度、约1百帕(hPa)至数太帕(TPa)超高压强区间内的微观物理行为。在如此严苛的极端工况下，原子间距被大幅压缩，物质发生多重深度电离，传统的固态、液态与气态划分准则已无法准确描述其物态性质。研究机构特别强调，此次发现并非传统常态物质向等离子态的常规电离过渡，而是发生在已形成的高密度致密等离子体内部、两种完全不同物态相之间的转变。

科研团队依托量子分子动力学(Quantum Molecular Dynamics, QMD)计算模拟方法捕捉到了这一物理效应。模拟数据表明，铯在受压过程中存在两个压力近乎一致但导电性能截然不同的中间原子态。该相变过程完全发生在高密度多次电离区内部，即属于致密等离子态内部两个不同微观结构相之间的跳跃。

联合高温研究所科研人员阿列克谢·菲拉特金(Alexey Filatkin)指出，在实验室极难复现且传统理论难以精确刻画的温稠密物质区域，这项成果拓展了科学界对极端条件下多重电离物质基本特性的认知。该相变属于完全独立的物理现象，独立于常规已知的固液熔化或液气蒸发过程。

尤为引人瞩目的是，研究人员推算锁定了该相变相图上的两个临界点(Critical Points)参数坐标。在此临界参数范围之外，两相共存状态将彻底失稳。论文作者特别指出，在单一化学元素的纯物质单质体系中，相平衡线上同时存在两个临界点的现象此前在物理学界尚无先例。

该突破对高能量密度物理(High Energy Density Physics)、强激光与物质相互作用过程建模，以及快重离子穿透介质的动力学响应解析具有重要的基础理论指导价值，将为人类研究天体物理中致密星体内部环境及极端宇宙条件下材料的异常物态行为提供全新理论支撑。