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随着高压科学技术及光谱测量技术的迅猛发展,使得实验上物质结构的测定有了更可靠的依据,利用拉曼信号及X光信号,可以获知物质内部结构的信息,从而对物质在不同条件下（不同温度、压强）的相变情况能够更深入准确的了解。结构决定性质,我们对物质在不同条件下的性质也有了相应的认识。双氧水是非常常见的一种物质,在日常生活中也有着广泛的应用,目前其研究工作只停留在实验阶段,理论工作微乎其微。实验的重大进展是1965年William R.Busing进行的双氧水的中子衍射测试,对以前的XRD数据做了修正,确定了在XRD实验中不能确定的氢原子的位置,至此双氧水相Ⅰ的结构被确定下来。此次实验样品来源于浓度为90%的双氧水溶液,在室温下蒸发,最后留下十分之一的溶液,样品中双氧水中心区域的最大浓度达到了99%。最后样品缓慢地结晶为单晶,这时样品温度由-1℃变为-5℃。1999年Hyunchae Cynn对90%浓度的双氧水在高压下的相变与分解做了研究:双氧水在室温,1.5 GPa下转变为相Ⅰ,在7.5 GPa转变为高压相——相Ⅱ,当达到熔点的时候,双氧水便会分解为水和氧。值得注意的是,在此次实验中采集到的拉曼光谱显示,相Ⅰ在常压,温度为80 K的条件下,拉曼光谱中出现了一些额外的峰,预示着可能发生由相Ⅰ至相Ⅰ’的相变,但是相Ⅰ’的结构是未知的。双氧水在高温低压下是不稳定的,容易分解,但是在室温高压下是稳定的。相Ⅰ在电镜下很容易看出是各向异性的,XRD数据表明双氧水相I在7至8 GPa下转变为相Ⅱ。但是此区间内相Ⅰ的一些XRD衍射峰也存在,完全有可能在11.5 GPa下,相Ⅰ与相Ⅱ仍是共存的。这说明了相变过程中有很强的动力学势垒。在2010年Jing-Yin Chen通过实验证实:四角的相Ⅰ直到15 GPa是稳定的,在13至18 GPa的压强范围内转变为正交的相Ⅱ。高于18 GPa,相Ⅱ逐渐分解为水与氧的混合物,对于纯的双氧水来说,在40 GPa左右分解完成,双氧水完全分解为水与氧。对于浓度为9.5%的双氧水来说,要在45 GPa完成分解。在卸压过程中,对于纯的双氧水,2.5 GPa会发生分解,而对于9.5%浓度的双氧水,1.5 GPa会分解。这次实验样品中心浓度达到了大于97.5%的纯双氧水的标准,而且测量也更加精确,是目前最为可靠的双氧水结构的实验数据。众所周知,水的结构及相变非常复杂,在很小的一个压强范围内,水可以发生很多次相变,加大了人们认识水的难度。双氧水分子比水分子多一个氢原子,人们试图通过研究双氧水在高压下的相变行为,得到一些启示,以便更好地研究水的复杂相变。而双氧水在低温、低压下的结构至今未知,在更高压下的结构也没有最终确定下来,目前公认的只是相Ⅰ的结构。而对相Ⅰ的诸多性质理论上未曾细致地研究。为此,我们从理论上研究了双氧水相Ⅰ结构稳定性,并计算了相Ⅰ的相关性质。首先我们验证了相Ⅰ结构的动力学稳定性与力学稳定性,理论计算表明双氧水的相Ⅰ结构在4 GPa至37 GPa的范围内是动力学及力学稳定的,在低于4 GPa的较低压区域以及高于37 GPa的高压区域,其动力学不再稳定。而实验结果表明,相Ⅰ至相Ⅱ的相变发生在13至18 GPa的压强区间内,在这个压力区间,我们并没有发现晶格振动模式的软化,也没有发现弹性常数软化,据此判断该相变不是由这两个原因造成的。Jing-Yin Chen在实验上发现13.9 GPa的XRD谱出现一个新峰,我们根据双氧水相Ⅰ、ε相氧、及水的第Ⅷ相的理论XRD数据,排除了这个新峰来自于氧或水的可能性,而是来自于新相,验证了相Ⅰ在13 GPa发生了相变。我们在理论上模拟了相Ⅰ结构晶格常数及体积随压力变化关系,拟合得到5 GPa至30 GPa压力区间内B0 = 19.3±1.0GPa, B0′= 4.0, V0 = 18.0±0.2cm3/mol。相Ⅰ结构在其存在的压力范围区间都呈非金属性。