التحولات الصلبة-السائلة والصلبة-الصلبة في المعادن النادرة تحت ضغوط عالية

تمت دراسة سلوك الانصهار والتحولات الصلبة-الصلبة في المعادن النادرة تحت ضغوط تتراوح بين 6-65 كابار. تم تقديم مخططات الطور لـ La و Pr و Nd و Sm و Gd و Tb. تم الحصول على انحدارات الانصهار الأولية من Dy إلى Lu. نظرًا لأن معظم المعادن النادرة (R. E.) تذوب من هيكل bcc، فإنها تقدم مجموعة للمقارنة. عند رسم انحدار الانصهار الأولي مقابل العدد الذري، تقع المعادن في مجموعات وفقًا لعدد تأكسدها؛ المعادن ذات القيمة الثنائية عادة مثل Eu و Yb في مجموعة، والمعادن ذات القيمة الثلاثية عادة مثل La و Gd و Lu في مجموعة أخرى. تحتوي Samarium والمعادن من Tb إلى Tm على انحدارات انصهار تتوسط بين تلك الخاصة بالمعادن ثنائية وثلاثية القيمة. يُقترح أن هذه المعادن تأخذ شخصية ثنائية القيمة جزئيًا في الحالة السائلة وربما أيضًا في طور bcc. يجمع هذا الاقتراح دعمه من حقيقة أن الذرات المحايدة الغازية لعناصر R. E.، باستثناء La و Gd و Lu، لا تحتوي على إلكترون 5d وبالتالي تكون ثنائية القيمة. يُظهر السيريوم سلوك انصهار فريد وقد تم عزو انحدار انصهاره السالب إلى رباعية القيمة (ترقية إلكترون 4f5d) للذرات في الحالة السائلة. بالنسبة لانحدار الانصهار الصغير جدًا لـ Pr، يُقترح أن الذرات في الحالة السائلة تمتلك شخصية رباعية القيمة جزئيًا بسبب ترقية إلكترون 4f5d. تم إجراء مقارنات مع المعادن القلوية وتم الاستنتاج أن المعادن النادرة قابلية الضغط بشكل كبير عند درجات حرارة عالية. التحولات الناتجة عن الضغط في المعادن النادرة هي في تسلسل hcp نوع hcp. يتم مناقشة آلية معقولة تعتمد على تغير نسبة ca مع الضغط لتحول النوع hcp.