铀可能在地核极端高温高压条件下与铁发生合金化，其存在与分配行为关系到地球内部的放射性热源和热演化。由于极端条件实验难度较大，U-Fe体系的压力诱导相变及成键机制仍需深入认识。该工作基于第一性原理和粒子群优化方法，对宽压力范围内的铀-铁二元体系开展高通量晶体结构搜索，系统分析了相稳定性、晶体结构、电子结构和化学键演化。研究发现，常压下该体系可形成多种稳定化合物；随着压力升高，稳定相逐步向UFe和UFe2等主要组分集中，并伴随连续的结构转变。进一步的电子和成键分析表明，高压可显著改变铀5f电子的局域化特征及U-Fe相互作用，使U-Fe键逐渐减弱、成键网络向U-U相互作用占优转变；体系中的电荷转移行为也随压力发生反转。这些结果表明，压缩能够重塑U-Fe合金的结构稳定性与化学键特征。

本工作为认识极端条件下铀与铁的相互作用及铀在地球深部的化学行为提供微观依据，并为研究地核中铀的分配及其放射性热贡献提供理论参考。

Guo-Zhu Lei, Yi-Hao Wang, Shu-Xian Hu*, Guo-Dong Cheng, Peng-Xiang Qiu, Mao-Sheng Miao. 

Prediction of pressure-induced new ordered phase in binary uranium-iron alloys. 

Physical Chemistry Chemical Physics. 2026 accepted. https://doi.org/10.1039/D6CP02260J