元素商城整理编辑:高压可以改变原子之间的成键方式。N可以通过高压手段实现≡三键(954kJ/mol)N-N单键(160kJ//mol)的转变。当这个单键N变成时 N≡N三键时，可以作为潜在的高能密度材料释放大量能量。近年来，叠氮化合物受到广泛关注，主要是因为在高压下，叠氮离子比N更高≡N-N单键更容易形成N-N单键。固体研究所的张杰博士和导师曾雉研究员利用遗传算法系统地研究了KN3在0-100GPa下的结构相变和性质，并取得了新的进展。
通过大量的结构探索，研究人员发现KN3在22GPa和40GPa中发生了结构相变，其结构相变序列为I4/mcm→C2/m→P6/mmm(图 1)。I4/mcm和C2/m结构中的N原子以直线叠氮离子的形式存在，而P6/mm中的N原子形成了N6环(图2)，这是多氮分子和叠氮化合物中非常新颖的结构。这说明N6分子可以通过引入金属原子和加压来稳定存在，从而为实现高能密度材料提供了新的解决方案。
KN3材料结构演化规律：在低压下，N原子倾向于以叠氮离子的形式存在；在高压下，N链和N环的结构更加稳定。对于高压P6/mmm相，N6中的N原子之间存在 sp2杂化轨道交叠形成σ键，其л*轨道被部分占据，表现为金属行为。
该研究结果不仅为理解实验数据提供了指导，而且促进了对KN3化合物的认知。Scientificic发表了相关工作 Reports 4, 4358 (2014)上。
