固态氧在低压磁性和高压超导态两者间的中间相

氧是宇宙中最丰富的元素之一（仅次于氢和氦），它支撑着我们的生命世界．化学作为一门古老的学科，其现代化进程与人们对氧的认识紧紧相伴．在单质双原子分子中，O2是唯一具有磁矩的，其磁矩来源于分子中未配对的电子自旋．对氧降温或施压将使其成为固体，在较低压力下（〈8GPa），固态氧是磁性绝缘体．随着压力的增加，O2分子趋向于分裂成O原子，最终转变进入金属态，甚至在很低温度下成为超导（压力〉96GPa）．对固态氧结构的研究始于20世纪加年代，至今已区分出6种结晶相．其中1979年发现的ε相特别引起人们兴趣：这种暗红色的晶体，在8GPa到96GPa广泛的压力范围内存在，具有很强的红外吸收，并且原先在常压下的磁性不复存在,ε相可用单斜空间群C2／m描述，但红外吸收实验表明：ε相中的O2似乎已经缔合成较大的团簇，它的精确结构仍然未知．