高壓相變

　　高壓作用使受壓物質的原子間距縮短，從而引起物質內的能量狀態發生變化。當達到一定的高壓或高壓高溫條件時，物質中的原子排列、晶體結構或電子結構就會發生變化，並表現出該物質物理性質的突變，如絕緣體轉變為金屬，電阻和體積發生顯著改變等，這種現象稱為高壓相變。

　　絕緣體內原子間距隨壓力增大而減小的現象，最後必然導致原有禁帶消失，滿帶與導帶交疊，從而表現出具有金屬導電特性，這時就說是該絕緣體發生瞭向金屬態的相轉變，即絕緣體轉變為導體───金屬。例如，在約20萬大氣壓的條件下，絕緣體聚四氟乙烯會發生金屬態的相轉變。

　　熔化溫度隨壓力有顯著變化，大量的實驗結果已將這一現象總結為西蒙方程（見高壓熔化方程）。高壓下發生的這種固相到液相的轉變也是一種高壓相變現象。

　　更多的高壓相變屬於固體相變，即受壓物質從一種固相轉變為另一種固相。一般來說，相變前後的體積變化ΔV＜0，所以高壓相比低壓相的體積小，其結構比較致密，原子配位數也大。

　　利用高壓可獲得一般情況下所觀察不到的結構相變，因而在高壓高溫下可獲得更多不同結構的變體。圖為鉍的高壓相圖。圖中Ⅰ 是鉍常壓相，Ⅱ～Ⅷ是鉍各種高壓相， 其中Ⅰ～Ⅲ的結構比較清楚，其他相的結構有待進一步研究，虛線表示尚不充分的實驗數據。

　　利用高壓高溫，不僅可以發現固體的一些新相，還可以合成新的固相，其中有些在常壓室溫下為亞穩相，這對於研究固體的鍵合機制和制備有重要應用價值的特種材料，如人造金剛石、立方氮化硼等都是很有意義的。