高压常温超导 高压水银超导 与 悬浮飞行器
在高压条件下，许多非金属元素甚至某些惰性气体都可以转变为金属态。
这种金属化过程通常伴随着电子结构的改变，使得原本绝缘或半导体的材料获得导电性。
以下是各类元素在高压下金属化的详细情况：
一、典型非金属元素的金属化
氢（H）
- 金属氢：在约400-500 GPa（地球中心压力的量级）下，氢分子（H₂）会解离为原子态，电子脱离束缚形成自由电子气，成为金属氢。
- 意义：可能存在于木星/土星内部，且可能是高温超导体（尚未完全证实）。
氧（O）
- 在96 GPa以上，氧会形成金属态（ε-相），呈现超导性（临界温度约0.6 K）。
氮（N）
- 在约110 GPa以上可转变为聚合氮（cg-N），但完全金属化需要更高压力（实验尚未明确达成）。
碳（C）
- 石墨在高压下可转化为六方金刚石或超硬相，但完全金属化需要极端条件（如白矮星内部）。
硫（S）和磷（P）
- 硫在160 GPa以上变为金属态；磷在高压下会形成黑磷或金属相（约10-30 GPa）。
二、卤素与稀有气体的金属化
碘（I）
- 在16 GPa时即显现金属性，是最早被证实高压金属化的非金属。
溴（Br）和氯（Cl）
- 溴在约80 GPa、氯在约200 GPa下可金属化，但实验难度极高。
稀有气体（He、Ne、Ar等）
- 氦（He）：在25 GPa以上可能金属化（理论预测需更高压力）。
- 氙（Xe）：在约150 GPa下已观察到金属态。
- 其他稀有气体（如Ar、Kr）在极端高压下也可能金属化。
三、半导体元素的金属化
硅（Si）和锗（Ge）
- 硅在约11 GPa、锗在约10 GPa下会从半导体转变为金属相（β-锡结构）。
硼（B）
- 在约160 GPa以上可能形成复杂金属相，但行为仍存在争议。
四、金属化机制
高压通过缩短原子间距，导致电子轨道重叠，形成导带：
- 能带重叠：如氢的带隙闭合。
- 结构相变：如氧的ε-相形成。
- 电子离域：稀有气体的外层电子脱离原子核束缚。
五、挑战与争议
- 实验限制：许多预测（如金属氢）需要接近或超越当前技术极限的压力（>500 GPa）。
- 动态压缩：激光冲击或金刚石砧（DAC）可能产生非平衡态。 ！！！！
- 理论模型：高压下电子关联效应复杂（如氢可能为液态金属）。
总结表格
| 元素 | 金属化压力（GPa） | 备注 |
|---|---|---|
| 氢（H） | 400-500 | 可能超导 |
| 氧（O） | 96 | ε-相，超导性 |
| 碘（I） | 16 | 最早确认的案例 |
| 硅（Si） | 11 | β-锡结构 |
| 氙（Xe） | 150 | 稀有气体代表 |
| 硫（S） | 160 | 复杂相变 |
高压金属化研究不仅拓展了材料科学边界，还为行星内部物理（如类木行星）和超导体设计提供了关键线索。
水银（汞）在高压下确实可以转变为固态，这一现象可以通过其相图及物理性质来解释：
常压下的状态：
汞在常压下的熔点为-38.83°C，常温下（25°C）呈液态。其液态密度（13.534 g/cm³）略低于固态（14.184 g/cm³），因此固态汞更致密。高压的影响：
根据克拉佩龙方程，由于固态汞密度更高，增加压力会提升其熔点。例如：- 在约1 GPa（约10,000大气压）的压力下，汞的熔点可升至约25°C，使得室温下也能形成固态汞。
- 实验中使用金刚石压砧技术已观察到汞在高压下的固态相变，通常伴随晶体结构变化（如体心立方结构）。
相图与实验验证：
汞的相图显示，随着压力升高，固-液相界线向高温方向移动。在极端高压下（如超过10 GPa），汞还可能表现出金属性增强甚至超导特性。实际意义：
高压下汞的固态化研究有助于理解其电子行为及在极端条件下的材料特性，对高压物理和材料科学有参考价值。
结论：
在足够高的压力下（如1 GPa以上），汞会从液态转变为固态，且所需压力可通过实验手段（如金刚石压砧）实现。这一过程符合其物理性质及相变规律。
一个大气压是 0.1MPa。
1 标准大气压（atm） = 101,325 Pa（帕斯卡） = 0.101325 MPa
1 MPa = 10^6 Pa
反重力悬浮飞行汽车
可以使用高压常温超导。
汞 水银 电阻率 低。
可以 高压 压缩 水银，体积缩小，主动降温，变为固态，就是 高压常温超导体。
这样，固态高压水银，可以在 地磁场 下 基本悬浮。基于：磁场锁定 效应。
悬浮 几乎不需要 动力 耗能，运动时 才 需要 很少 的 耗能。（无人机 风扇 或 喷气 或 布朗效应推进 或 离子风）
高压电 非对称电容器 产生 布朗效应，推进器。非离子风。可以 推进 反重力 汽车 飞行。
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反重力悬浮滑板
早在20世纪20年代末，就有一个叫布朗的发明家，用一个非对称圆盘板进行过类似的试验。
《被推动的圆盘》
当时，布朗用的金属圆盘一面是平的，另一面略微鼓起，形成了一个非对称的电容器。
当布朗在一侧通上负极，另一侧通上正极后，圆盘就会向正极方向推移。
1952年，布朗又利用所谓的”电子能量”推力原理设计了一个直径约1米的被称为M3的圆盘截流器，并向美国空军进行了一系列演示试验。
据称，试验给人印象”十分深刻”，由于整个试验是高度保密的，所以没有公布具体结果，只透露通电的电压高达150千伏。
当时有人就认为是”离子风”效应。
但由于这种圆盘通电后即被推向空中的现象显然是违背了牛顿的万有引力定律，所以整个试验和对它的一些解释，如”电子重力”、”反重力”等都被归入”伪科学”而搁置了起来。 跨学科技术公司的”升力器”的试验公布以后，NASA认为，这种”升力器”应当就是布朗非对称电容器的三维化的扩展，只是这里的电容器就是电线与金属箔片之间的空气。
反重力 底盘 ＋ 高速旋转 超导体 吸引前方 运动
量子引擎
超导体反重力+离子喷射 动力。在 地球表面上 飞。
加上旋翼，或者 离子发动机，就能 运动 了。
悬浮滑板 类似。
空天母舰 也类似。
可能 可以 使用 电磁力 推进，效率更高。加速更快。更稳定。可靠。安静。
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超导体 共振
人类 就 可以 摆脱 公路 铁路 船舶 了。实现 环保 与 自由 兼得。使地球植被 生态系统 恢复 原始繁茂。
在1935年，英国物理学家贝纳尔就预言，在一定的高压下，任何绝缘体都能变成导电的金属，
只是，不同的材料转变成导电金属所需的压力不同而已，
有的材料，如磷，已能获得导电体，但稳定的金属氢样品始终没有得到。
在苏联、日本、美国的几个实验室中，只在上百万大气压的超高压下得到了金属氢，不过，一旦恢复常压，氢又回复到初始状态。
判断得到了金属氢，依据是当处于高压下时，它的电阻从10^8欧姆变为10^2欧姆（苏联人的数据），或从(1.26×10^12)欧姆降到10^2欧姆（日本人的数据）。
从20世纪40年代开始，美、英等国就投入了大量的人力、物力研制金属氢。
世界上的高压实验室已达100多个。
我国已研制成功了能产生100万大气压的压力机。
我国研制成功了“分离球体式多级多活塞组合装置”能产生200万个大气压。！！！！
中国等几个国家宣布已在实验室内研制成功了金属氢，这是人类向金属氢迈出了可喜的一步。
而要使金属氢大规模投入工业生产，还有相当大的困难。
但它已有力地推动和促进了超高压技术、超低温技术、超导技术、空间技术、激光、原子能等20多门科学技术向着新的深度发展。
可以预言，大规模制造金属氢的时代已为期不远了。
英国爱丁堡大学科学家利用钻石对顶砧！！！制造出某种极端高压状态，从而生成“第五状态氢”，即氢的固体金属状态。
这是一种新的物质形态，这种状态的氢通常存在于大型行星或太阳内核之中，分子分离成单原子，电子的行为特征像金属电子一样。