金属化圧力とは、非金属の化学元素が金属になるために必要な圧力です。あらゆる物質は、圧力が十分に高く、温度が十分に低ければ金属に変化すると予測されています。これらの圧力の一部はダイヤモンドアンビルセルの到達範囲を超えており、理論的な予測に過ぎません。ネオンは、あらゆる元素の中で最も高い金属化圧力を持っています。
リンの値は黒リンを加圧した場合の値です。ヒ素の値は準安定状態の黒ヒ素を加圧した場合の値です。標準状態である灰色ヒ素は、標準状態で既に金属導体です。ラドンの値は知られておらず、理論的にも予測されていません。アスタチンは標準状態で既に金属であると計算されていますが[1] 、その極めて高い放射能のため、実験的に検証されたことはありません。
| Z | 要素 | p、ミリバール | 参照 | タイプ |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 水素 | 3.9 | [2] | 理論的な |
| 2 | ヘリウム | 329 | [3] | 理論的な |
| 5 | ボロン | 1.6 | [4] [5] | 実験的な |
| 6 | 炭素 | 11 | [6] | 理論的な |
| 7 | 窒素 | >> 5 | [7] | 理論的な |
| 8 | 酸素 | 0.96 | [8] [9] | 実験的な |
| 9 | フッ素 | 25 | [10] | 理論的な |
| 10 | ネオン | 2084 | [11] | 理論的な |
| 14 | シリコン | 0.12 | [12] | 実験的な |
| 15 | リン | 0.048 | [13] | 実験的な |
| 16 | 硫黄 | 0.83 | [14] | 実験的な |
| 17 | 塩素 | 2.0 | [15] | 実験的な |
| 18 | アルゴン | 5.1 | [16] | 理論的な |
| 32 | ゲルマニウム | 0.11 | [17] | 実験的な |
| 33 | 砒素 | 0.022 | [18] | 理論的な |
| 34 | セレン | 0.23 | [19] | 実験的な |
| 35 | 臭素 | 0.25 | [20] | 実験的な |
| 36 | クリプトン | 3.1 | [16] [21] | 理論的な |
| 52 | テルル | 0.04 | [22] | 実験的な |
| 53 | ヨウ素 | 0.16 | [23] | 実験的な |
| 54 | キセノン | 1.3 | [24] | 実験的な |
| 86 | ラドン | 。 | 。 | 。 |
参照
参考文献
- ^ Hermann, A.; Hoffmann, R.; Ashcroft, NW (2013). 「凝縮アスタチン:単原子および金属的」. Physical Review Letters . 111 (11): 116404-1 – 116404-5 . Bibcode :2013PhRvL.111k6404H. doi :10.1103/PhysRevLett.111.116404. PMID 24074111.
- ^ マクミニス, ジェレミー; クレイ, レイモンド C.; リー, ドンファ; モラレス, ミゲル A. (2015). 「高圧下における水素の分子から原子への相転移」. Physical Review Letters . 114 (10) 105305. Bibcode :2015PhRvL.114j5305M. doi : 10.1103/PhysRevLett.114.105305 . PMID 25815944.
- ^ Monserrat, Bartomeu; Drummond, ND; Pickard, Chris J.; Needs, RJ (2014). 「電子-フォノン結合とテラパスカル圧力における固体ヘリウムの金属化」. Physical Review Letters . 112 (5) 055504. arXiv : 1311.1005 . Bibcode :2014PhRvL.112e5504M. doi :10.1103/PhysRevLett.112.055504. PMID: 24580611. S2CID : 29848984.
- ^ ミシガン州エレメッツ;ストルシキン、バーモント州。マオ、H。 RJ ヘムリー (2001)。 「ホウ素の超伝導」。科学。293 (5528): 272–274。土井:10.1126/science.1062286。
- ^ Zhao, Jijun; Lu, Jian Ping (2002). 「固体ホウ素における圧力誘起金属化」. Physical Review B. 66 ( 9) 092101. arXiv : cond-mat/0109550 . Bibcode :2002PhRvB..66i2101Z. doi :10.1103/PhysRevB.66.092101. S2CID 119426107.
- ^ Correa, Alfredo A.; Bonev, Stanimir A.; Galli, Giulia (2006). 「極限環境下における炭素:第一原理理論による相境界と電子特性」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 103 (5): 1204– 1208. Bibcode :2006PNAS..103.1204C. doi : 10.1073/pnas.0510489103 . ISSN 0027-8424. PMC 1345714. PMID 16432191 .
- ^ Ma, Yanming; Oganov, Artem R.; Li, Zhenwei; Xie, Yu; Kotakoski, Jani (2009). 「高分子窒素の新規高圧構造」. Physical Review Letters . 102 (6) 065501. Bibcode :2009PhRvL.102f5501M. doi :10.1103/PhysRevLett.102.065501. PMID 19257600.
- ^ 赤浜雄一、河村春樹、ダニエル・ハウザーマン、マイケル・ハンフランド、下村修 (1995年6月). 「分子固体の金属化に伴う96GPaにおける酸素の新たな高圧構造転移」. Physical Review Letters . 74 (23): 4690– 4694. Bibcode :1995PhRvL..74.4690A. doi :10.1103/PhysRevLett.74.4690. PMID 10058574.
- ^ Elatresh, Sabri F.; Bonev, Stanimir A. (2020). 「高圧下における固体酸素の安定性と金属化」. Physical Chemistry Chemical Physics . 22 (22): 12577– 12583. Bibcode :2020PCCP...2212577E. doi :10.1039/C9CP05267D. OSTI 1860780. PMID : 32452471 . S2CID :218891958.
- ^ Olson, Mark A.; Bhatia, Shefali; Larson, Paul; Militzer, Burkhard (2020). 「幾何学的制約を伴う対称性駆動構造探索を用いた高圧下における塩素およびフッ素の結晶構造予測」. The Journal of Chemical Physics . 153 (9): 094111. arXiv : 2008.04471 . doi :10.1063/5.0018402. PMID 32891084. S2CID 221095681. 2022年12月13日閲覧。
- ^ Tang, Jun; Ao, Bingyun; Huang, Li; Ye, Xiaoqiu; Gu, Yunjun; Chen, Qifeng (2019). 「固体ネオンにおける金属化とバンドギャップの正圧依存性」. The Journal of Chemical Physics . 150 (11): 111103. Bibcode :2019JChPh.150k1103T. doi : 10.1063/1.5089489 . PMID 30901987.
- ^ Hu, Jing Zhu; Merkle, Larry D.; Menoni, Carmen S .; Spain, Ian L. (1986). 「シリコンの高圧相の結晶データ」. Physical Review B. 34 ( 7): 4679– 4684. Bibcode :1986PhRvB..34.4679H. doi :10.1103/PhysRevB.34.4679. hdl : 10217/634 . PMID 9940261.
- ^ 岡島道夫; 遠藤章一; 赤浜雄一; 成田慎一郎 (1984). "高圧下における黒リンの相転移の電気的研究".応用物理学会誌. 23 (1): 15– 19. Bibcode :1984JaJAP..23...15O. doi :10.1143/JJAP.23.15. S2CID 121615032.
- ^ Akahama, Y.; Kobayashi, M.; Kawamura, H. (1993). "83 GPaにおける硫黄の圧力誘起構造相転移". Physical Review B. 48 ( 10): 6862– 6864. Bibcode :1993PhRvB..48.6862A. doi :10.1103/PhysRevB.48.6862. PMID 10006849.
- ^ Dalladay-Simpson, Philip; Binns, Jack; Peña-Alvarez, Miriam; Donnelly, Mary-Ellen; Greenberg, Eran; Prakapenka, Vitali; Chen, Xiao-Jia; Gregoryanz, Eugene; Howie, Ross T. (2019年3月8日). 「バンドギャップの閉鎖、非通約性、そして高密度塩素の分子解離」. Nature Communications . 10 (1): 1134. Bibcode :2019NatCo..10.1134D. doi : 10.1038/s41467-019-09108-x . ISSN 2041-1723. PMC 6408506. PMID 30850606 .
- ^ ab Kwon, I.; Collins, LA; Kress, JD; Troullier, N. (1995). 「高圧縮下における固体ArおよびKrの第一原理研究」. Physical Review B. 52 ( 21): 15165– 15169. Bibcode :1995PhRvB..5215165K. doi :10.1103/PhysRevB.52.15165. PMID 9980870.
- ^ Vohra, Yogesh K.; Brister, Keith E.; Desgreniers, Serge; Ruoff, Arthur L.; Chang, KJ; Cohen, Marvin L. (1986). 「1.25 Mbarまでのゲルマニウムの相転移研究」. Physical Review Letters . 56 (18): 1944– 1947. Bibcode :1986PhRvL..56.1944V. doi :10.1103/PhysRevLett.56.1944. PMID 10032817.
- ^ Li, Ruiping; Han, Nannan; Cheng, Yingchun; Huang, Wei (2019). 「黒色ヒ素の圧力誘起金属化」. Journal of Physics: Condensed Matter . 31 (50): 505501. Bibcode :2019JPCM...31X5501L. doi :10.1088/1361-648X/ab3f76. PMID: 31469104. S2CID : 201673605.
- ^ Akahama, Y.; Kobayashi, M.; Kawamura, H. (1993). 「150 GPaまでのセレンにおける圧力誘起相転移の構造的研究」. Physical Review B. 47 ( 1): 20– 26. Bibcode :1993PhRvB..47...20A. doi :10.1103/PhysRevB.47.20. PMID 10004412.
- ^ San Miguel, A.; Libotte, H.; Gaspard, JP; Gauthier, M.; Itié, JP; Polian, A. (2000). 「X線吸収分光法による臭素の金属化の研究」. The European Physical Journal B. 17 ( 2): 227– 233. Bibcode :2000EPJB...17..227S. doi :10.1007/s100510070136. S2CID 123571031.
- ^ 浜 寿一郎; 水戸 嘉一 (1989). 「圧縮固体クリプトンの状態方程式と金属化」. Physics Letters A. 140 ( 3): 117– 121. Bibcode :1989PhLA..140..117H. doi :10.1016/0375-9601(89)90503-3.
- ^ マリーニ、C.;チャーミシ、D.ラヴァニーニ、M.ディ・カストロ、D.ペトリロ、C.デジョルジ、L.スカンドロ、S.ポストリーノ、P. (2012)。 「結晶質テルルの高圧相: ラマンと非経験的研究を組み合わせた研究」。物理的レビュー B . 86 (6) 064103。ビブコード:2012PhRvB..86f4103M。土井:10.1103/PhysRevB.86.064103。
- ^ Pasternak, M.; Farrell, JN; Taylor, RD (1987). 「圧力下におけるヨウ素の金属化と構造変化:微視的視点」. Physical Review Letters . 58 (6): 575– 578. Bibcode :1987PhRvL..58..575P. doi :10.1103/physrevlett.58.575. PMID 10034976.
- ^ エレメッツ, ミハイル; グレゴリアンツ, ユージン; ストルジキン, ビクター; マオ, ホ・クワン; ヘムリー, ラッセル; マルダース, ノーバート; ジマーマン, ニール (2000). 「メガバール圧力下におけるキセノンの電気伝導率」. Physical Review Letters . 85 (13): 2797– 2800. Bibcode :2000PhRvL..85.2797E. doi :10.1103/PhysRevLett.85.2797. PMID 10991236.