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美國卡內基學會地球物理學實驗室科學家２０日報告說，他們在金屬釩中發現了一種新的相變類型，即釩的形態在高壓相變時雖會發生變化，但其體積卻保持不變，這與一般的金屬相變體積發生變化的情形不一樣。
這一研究成果刊登在將于２３日出版的新一期《物理評論通訊》上。科研小組報告說，他們利用金剛石砧壓槽給純釩晶體加壓，使得壓強達到一個標準大氣壓的６０萬倍。利用高清晰度的Ｘ光設備觀察可以確定，在這種極高壓情況下，純釩晶體的形態因相變而變化，基本的原子堆積單元已經從立方體變成了菱面體，但晶體體積卻沒有因相變而減小，而大多數的元素相變后體積都縮減。
釩是一種在工業領域十分重要的金屬，通常鋼鐵制造過程中加入釩，能使鋼鐵變得更加堅硬。科研小組介紹說，高壓情形下，釩的超導臨界溫度明顯高于其他元素，而且隨著壓強增加，超導溫度也持續上升，這促使他們進一步探究高壓下的釩結構，卻意外地發現了這種全新類型的相變方式。
人們最為熟悉的相變是氣態、液態和固態之間的轉變。通常，加壓和降溫就能使一種物質體積縮減，最終相變為固態。而在高壓下，由于物質的原子堆積越來越緊密，一些固體物質相變時物理特性還會進一步變化，最終改變形態，這也會使得物質的體積發生變化。但單從相變體積變化這一點來看，釩表現出了獨特的“個性”。
科研小組說，這種相變類型盡管是在釩中首次觀察到的，但卻說明人們應該重新審視那些原以為十分穩定的元素。另外釩的特殊相變也為研究其超導溫度提供了新思路，有助于未來尋找新的超導材料。 |
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