将不同金属混合起来，可能会制造出性能比单种金属更优越的合金，但由于一些元素的原子差异太大，所以并非所有金属都能轻易形成合金。一个国际研究小组日前发现，通过对原子施加高压，可以制造出此前不可能制造的合金，这种技术有望应用于开发新材料。

 

据美国Eurekalert！科学新闻网站3月13日报道，这项研究由美国卡内基研究院科学家、中国科学院外籍院士毛河光以及中国浙江大学新结构材料国际研究中心蒋建中教授领导，研究人员还包括来自美国斯坦福大学和瑞典乌普萨拉大学的科学家。这项研究成果已经发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

 

大多数合金是所谓的“替代式合金”，意思是两种金属的原子被随机混合在一个原子结构中，但这种情况只有在两种类型的原子尺寸大致相仿，而且拥有近似的电负性（吸引电子的倾向）时才发生。根据这一标准，铈和铝可以形成化合物以及称为金属玻璃的无序混合物，但不太可能形成合金，因为铈原子比铝原子大28%，而且电负性明显低于铝原子。

 

研究人员发现，对铈铝金属玻璃样本进行高压实验时，它开始表现出合金性质。高压造成铈原子摆脱了一些最外层电子，使这些电子“离域”。这种电子的离域不仅改变了铈原子的电负性，而且导致这些原子体积缩小了15%。在25吉帕（大约是25万个大气压）的压力下，铈原子和铝原子构成了一个单晶结构，形成合金。

 

“这是一个非常重要的结果”，毛河光说，“而且这种现象是可淬的，也就是说高压取消时，合金仍然存在，这为我们制造出新材料带来了希望。”

 

研究人员推测，新合金可能保存了铈的某些磁属性，也可能具有新的电属性和机械属性。他们认为，成功制造这种新合金意味着可以通过高压制成其他可能有用的新合金材料。

 

《科学时报》 (2009-3-16 A3 国际)