高压物理

　　高压物理（high pressure physics），研究物质在高压条件下的物理性质的学科。高压物理学一般只研究凝聚态物质（见凝聚态物理学）。

　　研究历史　20世纪以前的高压实验，由于受到技术设备的限制，只限于在3000大气压和温度变化为200℃的范围内进行，主要研究诸如液体的压缩性、气-液并存的临界现象等宏观物理现象。进入20世纪，美国物理学家P.W.布里奇曼进一步发展了高压技术，大大地推动了高压下的物性研究 。他广泛地研究了固体的压缩性，高压下的熔化过程、力学性质和电阻率变化规律等。自20世纪50年代后，新的高压技术为人工合成晶体（如金刚石等）创造了条件，而对高压下物性的研究也从静态研究发展到动态研究，并从宏观深入到微观，例如利用X射线的衍射和中子衍射研究高压下的物质结构、高压下固体中的电子过程，以及高压拉曼散射、高压核磁共振和高压穆斯堡尔谱等。能获得的静态高压可达百万大气压，用爆炸法和飞片技术产生的动态高压则可达数千万大气压。

　　高压下的物质　物质在高压作用下，其物理性质和化学性质会发生巨大变化。例如在5.5万大气压、1500℃温度并有过渡族金属存在的条件下，碳可转变为金刚石；在70万大气压下氢转变为晶态金属氢；金属在高压下会增加其延展性，钢在1.5～2.0万大气压下失去弹性而产生塑性形变；压力对半导体的载流子密度和迁移率有显著影响，因而高压下半导体的电阻率将发生巨大变化，锗在12万大气压下改性为白锡结构，成为金属导体，硅、Ⅲ-Ⅴ族化合物等都有类似情形；某些常温下为绝缘体的物质（如碘）在高压下变成金属态 ，相反，某些常温下的金属（如镱）在高压下变成绝缘体，这可用能带的交叠和脱离交叠来解释；某些透明材料在高压下会诱发对光谱的强烈吸收而变成不透明，等等。

　　研究的内容和意义　高压物理学主要研究获得高压的技术、高压下固体的状态方程（等温条件下的p-V关系）、高压相变过程及机制、高压下的光学过程、高压下的物性及其应用、各种动态过程和高压下的固体电子论等。高压物理学已成为在极端条件下的固体物理学的一部分。高压物理学在合成新材料、高压加工、利用高压相变的释能效应获得脉冲能源等方面有着广阔的应用前景。