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高圧物理学 こうあつぶつりがくhigh pressure physics

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

高圧物理学
こうあつぶつりがく
high pressure physics

高圧下での物質の性質を研究する物理学の分野。高圧物理学は 1908年 P. W.ブリッジマンの研究に始った。高圧力の実現と高圧下での測定技術の多くは彼の創案による。現在達成された最高圧力は長時間静的圧力では 170GPa,短時間動的圧力では 1000GPa程度である。高圧が物質に及ぼす直接の効果は体積の減少であるが,これに伴って液体の粘性,固体の強度,金属の電気伝導率などが増大する。また高圧により相転移が起ることも多く,これにより物性が不連続的に変化する。 10GPaあまりの圧力で,強磁性の鉄は常磁性に変り,半導体のゲルマニウムは 100万倍の電気伝導率をもつ金属となる。融解金属触媒を用いると,圧力5~6GPa, 温度約 1500℃の条件でグラファイトダイヤモンドに転移し,急冷・降圧という過程を経て合成される。この技術は合金その他の有用な新材料の作製やダイヤモンドの人工合成に応用されている。また高圧下での造岩鉱物の研究は地球内部での岩石の起源についての知見を与えてくれる。

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