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[科学新闻]科学家在金属钒中发现新相变类型
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美国卡内基学会地球物理学实验室科学家20日报告说，他们在金属钒中发现了一种新的相变类型，即钒的形态在高压相变时虽会发生变化，但其体积却保持不变，这与一般的金属相变体积发生变化的情形不一样。 这一研究成果刊登在将于23日出版的新一期《物理评论通讯》上。科研小组报告说，他们利用金刚石砧压槽给纯钒晶体加压，使得压强达到一个标准大气压的60万倍。利用高清晰度的X光设备观察可以确定，在这种极高压情况下，纯钒晶体的形态因相变而变化，基本的原子堆积单元已经从立方体变成了菱面体，但晶体体积却没有因相变而减小，而大多数的元素相变后体积都缩减。 钒是一种在工业领域十分重要的金属，通常钢铁制造过程中加入钒，能使钢铁变得更加坚硬。科研小组介绍说，高压情形下，钒的超导临界温度明显高于其他元素，而且随着压强增加，超导温度也持续上升，这促使他们进一步探究高压下的钒结构，却意外地发现了这种全新类型的相变方式。 人们最为熟悉的相变是气态、液态和固态之间的转变。通常，加压和降温就能使一种物质体积缩减，最终相变为固态。而在高压下，由于物质的原子堆积越来越紧密，一些固体物质相变时物理特性还会进一步变化，最终改变形态，这也会使得物质的体积发生变化。但单从相变体积变化这一点来看，钒表现出了独特的“个性”。 科研小组说，这种相变类型尽管是在钒中首次观察到的，但却说明人们应该重新审视那些原以为十分稳定的元素。另外钒的特殊相变也为研究其超导温度提供了新思路，有助于未来寻找新的超导材料。 |
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