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文档简介

1、超高压下凝聚态物质的结构与性质压力是独立于温度和组分的另一个普遍影响物质结构、性质的基 本变量。适当的超高压可以非常有效地缩短物质内部原子间的距离、 增加相邻电子轨道重叠，改变电子自旋、进而改变物质的晶体结构、 电子结构和原子间的相互作用。使得达到平衡状态，形成高压新相。 二这些新相大多具有异于常压物质的结构和新颖的物理性质。高压为 深入认识物质结构性质和变化规律提供了一个新的维度和空间。超高 压下的凝聚态物质研究已经成为备受关注的前沿领域，超高压在物质 科学研究中起着其他条件无可替代的作用。近年来，超高压的实验技术取得了突破性的进展，在实验室中已 经可以产生500GPa的静态高压力。同时还能

2、在百万大起亚下产生的 300摄氏度以上的高温和极低的温度。目前为止，除了表面物理外， 几乎所有与物质结构和性质有关的物理量，都能在超高压条件下进行 原位、微区和精密的测量，超高压下凝聚态物质的理论研究和进展也 非常引人注目，目前，超高压研究已经发展到精密实验与理论相结合 的新阶段。在超高压极端条件下，已经揭示出许多在常压下无法预想的新现 象和新效应。如由于高压改变物质中电子的关联作用及电子和经过的 相互作用，导致了许多非超导体（锂硼氧硫铁和有机半导体等）在高 压下成为超导体，常压下的超导体在高压下可以改变其超导温度，迄 今为止，最高超导温度164K就是在高压下获得的由于压力对能带和固体中参杂离

3、子的电子能级有调谐作用，导致了固体中电子的非局域化，使得绝缘体 变成半导体，并在足够的压力下最终变成导体超高压下，通常许多模型和近似都失去意义，比如常压下处理碱 金属电导率和温度的关系上非常成功的布洛赫-格林内饰定律，在高 压下就无法得到令人信服的结果，因为布里渊区球面近似在高压下并 不有效，需要新的近似和模型。最近发现的金属钠，在室温下的压制融化现象，对于传统的融化 理论就是提出了挑战。超高压下嫩巩固制备出常规条件下无法的到的新物质。高压下合 成的具有开发室框架结构的三五族化合物，具有电学、热传导和超导 等特殊物理性质。利用高温高压下手段合成的金刚石、立方氮化硼和 近来合成硼碳氮化合物就是典型的高压相材料，具有极高的硬度和耐 磨特性，在地质勘探石油开采超精细加工等领域作用无可替代，系战 略物质。实验表明：每100万个大气压下，每种物质平均可出现5种 相变，也就是高压可以为我们提供现有材料的5倍新物质，为人类创 造新的物质和新材料开辟了广阔的新空间。高压物理学已经进入了令人激动人心和富有成果的阶段，这也是 科学和技术之间强反馈机制的所起作用的一个很好的例证。1、超高压下典型分子晶体的结构相变，以及分子品体金属化， 比如金属氢；2、有关固体的光电、慈光、热电、磁电、压电等交叉性质在高 压下的变化规律；3、高压下凝聚态物质的电学性质

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