查尔莫斯理工大学 钾原子在受到周围氖原子压缩时，在半径、能量和电负性等基本特性上发生变化的例子 瑞典查尔姆斯理工大学的一项研究对原子大小与其其他性质(如电负性和能量)之间的关系这一基本问题给出了新的答案
这些结果为未来材料发展的进步铺平了道路
在某些条件下，第一次有可能为这种关系设计出精确的方程
“了解原子的大小及其性质对于解释化学反应性、结构以及各种分子和材料的性质至关重要
这是我们取得重要进展所必需的基础研究，”马丁·拉姆解释道，他是这项研究的主要作者，也是查尔莫斯理工大学化学和化学工程系的研究负责人
这项研究的研究人员由来自意大利帕尔马大学以及查尔姆斯理工大学物理系的同事组成，他们以前曾用量子力学计算来展示原子在高压下的性质是如何变化的
这些结果发表在《美国化学学会杂志》和《化学物理化学》的科学文章中
这项发表在《化学科学》杂志上的新研究构成了他们重要工作的下一步，探索原子半径与其电负性之间的关系——这是自20世纪50年代以来一直在寻求的一项重要化学知识
建立有用的新方程 通过研究压缩是如何影响单个原子的，研究人员已经能够推导出一组方程，解释一种属性(原子的大小)的变化是如何被转换的，并理解其他属性(原子的总能量和电负性)的变化
推导是针对特殊压力进行的，在这种压力下，原子可以获得两个明确定义的能量之一，两个半径和两个电负性
“例如，这个方程可以帮助解释，在氧化态减少的情况下，原子氧化态的增加是如何增加电负性的，反之亦然，”马丁·拉姆说
未探索材料科学的一个关键问题 这项研究的目的之一是帮助确定在高压下生产材料的新机会和可能性
在地球的中心，压力可以达到数百吉帕斯卡——这样的条件在今天的实验室环境中是可以实现的
今天使用压力的领域的例子包括超导体的合成，这种材料可以无电阻地传导电流
但是研究人员看到了更多的可能性
马丁·拉姆说:“在材料科学中，压力是一个很大程度上未被探索的维度，人们对使用压缩可以实现的新现象和材料特性的兴趣正在增长。”
创建他们自己想要的数据库 研究人员通过他们的工作计算出的大量数据现在已经被汇总到一个数据库中，并作为一个用户友好的网络应用程序提供
这一进展是由查尔莫斯高级材料领域赞助的，并通过与查尔莫斯物理系的保罗·埃哈特研究小组的合作而成为可能
在web应用程序中，用户现在可以轻松地探索周期表在不同压力下的样子
在最新的科学出版物中，研究人员提供了一个例子，说明如何使用这个工具来提供对化学的新见解
铁和硅是在地壳、地幔和地核中发现的两种常见元素，它们的性质进行了比较，揭示了不同压力下的巨大差异
“数据库是我多年来一直缺少的东西
我们希望它将被证明是一个有用的工具，并被许多在高压下学习和工作的不同化学家和材料研究者所使用
我们已经用它来指导新过渡金属氟化物的理论研究，”马丁·拉姆说
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