钠在极高压条件下转变为Na12二十面体结构
物电学院李印威博士对碱金属的压制结构相变研究取得进展，其研究发现钠在TPa压强下可转变为二十面体结构，并再次具有金属特性，相关研究成果已发表在《物理评论快报》 [Physical Review Letters 114, 125501, (2015)]上。
在极高压条件下，当原子的芯电子发生重叠时，材料会具有独特的晶体结构和有违传统理论的电子性质。物电学院李印威博士与吉林大学马琰铭教授、伦敦大学学院Chris J. Pickard、剑桥大学卡文迪许实验室Richard J. Needs以及哈工大王一博士合作对碱金属钠的研究取得进展。利用结构预测软件CALYPSO和AIRSS结合第一性原理计算，他们发现绝缘的钠在TPa压强下会重新具有金属性，其金属相呈现出奇特的Na12二十面体笼形结构。钠的二十面体结构是一种电子化合物，其价电子局域在笼子中心和相邻笼子的间隙里。有趣的是，除去间隙电子，每个Na12笼子（包含中心局域电子）共具有9个价电子，因此，每个Na12笼子可以看成是一个超原子（钾，K，电子排布：3s2 3p6 4s1）,而这些超原子则形成简单立方结构。这种堆积方式比原子直接形成简单立方结构更致密,可能是高压下材料常见的一种堆积方式。
该项工作得到国家973项目，国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及江苏省优势学科的资助。
TPa下钠的二十面体结构以及电子局域示意图
文章链接：http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.125501