金属锂在压力下成为不寻常的绝缘体后电子在其中的位置。（来源：Russell Hemley and Ivan Naumov）

来自卡内基的Russell Hemley和Ivan Naumov对于物理定律的新研究发现有些金属在压力下不再成为导体。这项工作发表在《物理评论快报》上。

金属是可以传输电子流动来产生电流的材料。其他称为绝缘体的材料不能传导电流。在低温下，所有材料都可以划分为绝缘体或金属。

通过改变周围环境，绝缘体可以突破绝缘体的界限称为导体，尤其是把它们放在高压力下。人们长期以来一直认为，在高压力下成为导体的绝缘体在压力不断增加下会一直保持导体。这一观点可以追溯到上世纪初量子力学的诞生。

但最近的研究发现，一组特定的金属在压力下会变成绝缘体，这一伟大的发现以前被认为是不可能的。

例如，金属里在79万倍大气压下会由导体变成半导体，然后在120万倍大气压下会重新变成导体。钠在180倍大气压下会变成绝缘体。钙和镍在变成导体之前具有相同的绝缘状态。

Hemley和Naumov想考证在这种导体到绝缘体再到导体的装变过程背后的物理规律。

“我们发现的这些规律可以用来预测金属在压力作用下什么时候会变成绝缘体，以及反过来，什么时候绝缘体会变成导体。”Naumov说。

这种转变的触发过程可以通过考察材料中电子的位置进行观察。绝缘体通过材料中原子之间空隙的减少而变成导体。Hemley和Naumov认为，导体变成绝缘体材料，空间压缩的电子轨道需排列成以前没有被发现的非对称形态，这种状态下，电子会应留在原子之间不能相处于导体状态时一样自由移动。

这是极端压力作为一项重要工具如何增加我们在基础层面上对自然定律的理解的另一个实例。这项红作会对新能源材料领域的研究有所启示。

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上述资讯基于卡内基研究所提供的材料。注意：材料可能被编辑到合适的内容和长度。

新材料在线编译整理——翻译：田云    校正：摩天轮