非晶态物质由于其特殊的结构与性能受到了广泛关注。熔体急冷法是制备非晶最常见的方法，其基本原理是将液态的无序结构迅速“冻结”以生成反映母液组成的非晶态产物。快速压缩可跨越液-固相线是实现液体非晶化的新方法，在非晶及亚稳态材料研究制备方面具有重要意义。

在国家重大科研仪器研制项目和国家自然科学基金的支持下，化学所光化学实验室杨国强课题组开发了一套动态加载钻石对顶砧及原位光谱表征和成像系统(Matter and Radiationat Extremes,2022 7,1)。近年来，通过该套系统在高压力下物质的格林艾森参数测量（Physical Review Letters,2023 131,26）、碳纳米管力学测试(Acta Materialia,2022 228,117776)、力致发光材料表征（Nano Energy,2021 85,106005）等方面取得了一系列进展。

近期，该课题组与合作者们利用快速压缩技术，合成了一种具有全链结构的非晶硫(Am-S_P)。与熔体急冷法制备非晶会保留液态硫的分子结构特征不同，快速压缩可以打开S₈分子的环状结构，强制发生环-链转化，生成由聚合链组成的玻璃态硫。这种方法能通过调整分子结构或短程至中程有序性来生成非晶产物，展现出与急冷法的显著差异，为合成潜在的亚稳态功能材料提供了一种有效的新方式。该研究成果近期发表在Nature Communications期刊上(https://www.nature.com/articles/s41467-024-55028-w)，论文第一作者为史开元，董校和赵智胜，通讯作者为化学所杨国强研究员，北京高压科学研究中心的苏磊研究员、毛河光院士以及上海前瞻物质科学研究院的Eugene Gregoryanz研究员。

通过快速压缩有效打开液体硫的S₈环分子并形成全链结构非晶硫

光化学实验室

2025年1月13日