本报讯 近日，《自然·物理》发表了材料学院金属强度国家重点实验室丁向东教授团队一篇研究论文，报道了他们在理解第一主族碱金属液体高压反常热物性方面取得的重大突破。

在高压环境下，许多材料的液体会变得比其对应的晶体结构更加致密。基于人工智能辅助的跨尺度模拟技术，研究团队宗洪祥副教授及其合作者发现，不同于常规液体中通过提高原子密堆积的方式来实现致密化，液体钾却以另一种奇特的方式致密化，即电子化合物转变。钾原子中只包含一个价电子，其电子轨道远离原子核，使该电子具有极高的活性。此外，金属纯钾中不存在可与该价电子反应的物质，使其像波一样游荡在原子之间。但是球体原子的堆积方式在高压条件下并非最致密，而是通过失去价电子并填充到原子间隙处，形成新型准粒子。这类准粒子受困于原子间隙处，只能通过类似原子扩散的方式在物质中传播，进而导致其导电性能显著降低。此外，本项目提出的金属液体电子化合物转变理论可以为巨行星内核的金属化提供一种可能的解释，如电子逃逸出氢分子（在土星和木星）和水分子（天王星和海王星）等。

该工作由国际化研究团队合作完成，包括英国爱丁堡大学、意大利国际物理研究中心等。我校为该论文第一作者和通讯作者单位。

（材料学院）