金屬化現象

金屬化現象

正文

1925年，英國物理學家J.B.伯納耳提出：任何材料在足夠大的壓強下都可能變成金屬。這是高壓下所特有的一種特殊相變。近代高壓物理的發展，證明了這一假設的正確性。從非金屬態變成金屬態所需的壓強稱為金屬化壓強。

金屬化現象

金屬化的結果可使物質的電阻率 (ρ)降低幾個數量級,同時，電阻率的溫度係數也從負值變成正值。
根據能帶理論，材料發生金屬化的根本原因是由於在壓縮過程中，隨著固體體積的縮小，材料能帶就相應擴展，造成價帶和導帶的重疊，從而，導帶中可能出現電子，價帶中形成空穴，而導致了金屬導電性。
低溫下固化的惰性氣體在足夠高的壓強下會發生金屬化轉變，是這種轉變的典型例子。例如，Xe的5d電子和6s電子對應的能帶在高壓下就會發生交疊，如下圖所示。1968年M.羅斯首先用衝擊波技術觀察到這種轉變，1979年有人利用一種變型的金剛石高壓砧用靜壓方法實現了Xe的金屬化轉變，他們估計轉變壓強大約是33GPa。

金屬化現象

配圖

相關連線