中國科學院廣州地球化學研究所肖萬生研究組、中國科學院高能物理研究所和中國工程物理研究院流體物理研究所的合作研究人員，利用北京同步輻射裝置（BSRF）的高壓衍射技術，在對鈣鈦礦結構氧化物PbCrO3的高壓行為研究中，發現了一個奇特的壓致等結構相變現象，這一立方到立方的結構轉變導致近10％的體積變化。這是立方鈣鈦礦結構化合物等結構相變現象的首例發現，研究結果最近發表在美國國家科學院院刊上（PNAS，2010，107，14026-14029）。這一發現開啟了一類全新的鈣鈦礦結構高壓行為研究的大門，將對固體物理、化學、材料科學和地球科學產生重要的影響。
鈣鈦礦結構是一種在物理學、材料科學和地球科學中均具有重要科學意義的結構類型，這一致密結構在外部環境（如溫度、壓力）變化時，通過共角頂配位八面體的畸變、旋轉和相互傾斜來調整結構，甚至改變對稱性從而導致相變發生。通常情況下這種相變并不表現出鍵長顯著的不連續變化，不會導致體積的顯著改變。而本工作中PbCrO3立方鈣鈦礦壓致等結構相變導致異常大的體積變化及其蘊含的奇特物理機制，對傳統的鈣鈦礦相變理論研究提出了新的挑戰。
表征PbCrO3等結構相變現象關鍵的高壓原位X射線衍射數據在BSRF高壓實驗站獲得，本研究成果得益于實驗站先進的高壓原位角色散X射線衍射技術和與金剛石對頂砧高壓裝置相關實驗設施的強力支撐。壓力作為一個基本物理條件，可以有效縮短物質中原子的間距、增加相鄰電子軌道的重疊，從而改變物質的晶體結構、電子結構和原子(分子)間的相互作用，形成全新的物質狀態。金剛石對頂砧超高壓技術與同步輻射X射線衍射技術相結合，是目前研究高壓下物質結構變化的重要手段之一。中國科學院知識創新重要方向項目的資助為實驗站高壓衍射技術的發展和本研究的開展提供了重要保障。
廣州地球化學所高壓研究組與高能所BSRF高壓站有長期的合作關系，并與貴陽地球化學所一起共同承擔完成了兩項院知識創新重要方向項目，利用同步輻射高壓實驗技術開展了一系列地球深部物質以及鈣鈦礦結構化合物的研究。
等結構相變過程的高壓原位X射線衍射圖像
PbCrO3立方鈣鈦礦高、低壓相的壓力－體積關系，顯示相變導致9.8％的體積變化
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