If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
لقد تم تحديد وتيرة التقدم في الفيزياء المعدنية، إلى حد كبير، من خلال تكنولوجيا تعمل على مضاعفة الضغوط العالية ودرجات الحرارة في باطن الأرض. وقد تمثلت الأدوات الأكثر شيوعًا لتحقيق هذا في:
انطوت الكثير من الدراسات الرائدة في مجال الفيزياء المعدنية على انفجارات أو مقذوفات عملت على إخضاع عينة منها للصدمات. ولفترة زمنية وجيزة، تكون العينة تحت الضغط عند مرور موجة الصدمة من خلالها. وقد تم تحقيق ضغوط تصل إلى الضغوط الموجودة في الأرض بواسطة هذه الطريقة. ومع ذلك، تنطوي هذه الطريقة على بعض العيوب. ذلك أن الضغط غير موحد وليس مكظوم الحرارة، لذلك تقوم موجة الضغط بتسخين العينة عند المرور عليها. ويجب تفسير ظروف التجربة من حيث منحنيات كثافة الضغط التي تُسمى منحنيات هوغونيوت (Hugoniot curves).
يتضمن الضغط متعدد السنادين ترتيب هذه السنادين لتركيز الضغط على إحدى العينات. وعادة ما يستخدم الجهاز ثمانية سنادين كربيد التنجستن على شكل مكعبات لضغط مجسم ثماني الأسطح من الخزف يحتوي على العينة وخزف أو فرن معدن الرينيوم. وعادة ما يتم وضع السنادين في ضغط هيدروليكي كبير. وقد تم تطوير هذه الطريقة بواسطة كاواي وإندو في اليابان. وعلى عكس الضغط بالصدمات، فإن الضغط المبذول يكون ثابتًا ويمكن تسخين العينة باستخدام الفرن. ويمكن الحصول على ضغوط تبلغ حوالي 28 جيجا باسكال (أي ما يعادل أعماق تبلغ 840 كم)، ودرجات حرارة تتجاوز 2300 درجة مئوية، وذلك باستخدام سنادين كربيد التنجستن وفرن كروميت اللانثانوم. ويكون الجهاز ضخمًا للغاية، ولا يستطيع تحقيق ضغوط مثل تلك التي يتم تحقيقها في خلية سندان الماس (الوارد أدناه)، ولكنه يستطيع التعامل مع عينات أكبر بكثير، والتي يمكن تبريدها وفحصها بعد التجربة. في الآونة الأخيرة، تم تطوير سنادين ألماس متصلدة حراريًا لهذا النوع من الضغط، والتي يمكن أن تحقق ضغطًا يبلغ 90 جيجا باسكال (2700 كم عمق).
إن خلية سندان الماس هي جهاز موضوع على منضدة لتركيز الضغط. ويمكنه ضغط قطعة صغيرة (يبلغ حجمها بضعة ميلليمترات) من المواد إلى الضغط الشديد، الذي يمكن أن يتجاوز 3000000 غلاف جوي (300 جيجا باسكال). وهذه الضغوط تتجاوز الضغوط الموجودة في مركز الأرض. ويكون تركيز الضغط على حافة الماس ممكنًا بسبب صلابته، في حين أن الشفافية وارتفاع الموصلية الحرارية تتيح مجموعة من التحقيقات التي يمكن استخدامها لفحص حالة العينة. ويمكن تسخين العينة حتى آلاف الدرجات المئوية.