La celda de yunque de diamante es una máquina utilizada por los físicos para someter muestras a presiones extremadamente altas (hasta ~ 360 gigapascales) con el fin de investigar sus propiedades, incluidas las transiciones de fase, enlaces atómicos, niveles de viscosidad y difracción y estructura cristalográfica. Las celdas de yunque de diamante pueden simular presiones de millones de atmósferas, recreando condiciones similares a las del centro de la Tierra o dentro de los gigantes gaseosos. Se encuentran entre los únicos aparatos de laboratorio capaces de crear formas de materia degenerada como el hidrógeno metálico.
Las celdas de yunque de diamante funcionan según un principio simple: ejerciendo una gran cantidad de fuerza en una pequeña cantidad de área, se puede obtener una enorme presión neta. El yunque de diamante, sucesor de los yunques hechos de aleación de carbono y tungsteno, fue inventado por los investigadores Weir, Lippincott, Van Valkenburg y Bunting a fines de la década de 1950 como parte de su trabajo en la Oficina Nacional de Estándares (NBS). Además de ser el material más duro disponible en ese momento y prácticamente incompresible, el diamante es transparente, lo que facilita la visualización de muestras experimentales a medida que se comprimen. También ayuda a realizar experimentos espectroscópicos.
Tres componentes principales forman la celda del yunque de diamante. Primero hay dos diamantes impecables, con un peso de 1/8 a 1/3 quilates, con caras paralelas opuestas entre sí. El culet, el lugar donde los dos diamantes hacen contacto, suele tener un diámetro de aproximadamente 0.6 mm. Para experimentos que requieren presiones aún más altas, el culet se puede hacer aún más pequeño.
El segundo componente de la celda del yunque del diamante es un dispositivo que ejerce fuerza, presionando los diamantes uno contra el otro desde ambos lados. Estos pueden ser tornillos que se aprietan, gas que presiona contra una membrana o un simple brazo de palanca. El tercer componente del yunque de diamante es una junta metálica que rodea el perímetro del culet, que contiene la muestra y proporciona resistencia a la compresión en los bordes, lo que reduce la posibilidad de falla del yunque.
La celda de yunque de diamante es una pieza importante de equipo que nos permite simular presiones que de otro modo nunca veríamos, dándonos acceso a un mundo de materiales que de otra manera no serían observables.