ガリウム：
ガリウムは、固化中に一意の位相遷移を受けます。それは、高温の顔中心の立方体（FCC）構造から低温の矯正構造に変換されます。この変化には、液体状態と比較して、固体状態でより緩やかに詰め込まれた配置をもたらす方法で原子の再配置が含まれます。原子間隔のこの増加により、ガリウムが凍結するとガリウムが膨張します。
シリコン：
シリコンは、ガリウムと同様に、凍結時に相転移も受けます。高温の液体シリコンにはダイヤモンド立方体があり、固体形態は顔中心の立方体（FCC）構造を採用しています。原子配置のこの変化は、液体と比較してあまり密度の低い固体構造を生み出し、凍結中の膨張につながります。
ビスマス：
ビスマスの凍結に関する拡大は、「調整番号の変化を伴う結晶化」と呼ばれる現象に起因しています。液体状態では、ビスマス原子はよりコンパクトな方法で配置され、各原子は隣接する原子と3つの共有結合を形成します。凍結すると、ビスマスは菱面体結晶構造に移行し、各原子は5つの共有結合を形成します。この配位数の増加には、より多くのスペースが必要であり、凍結するにつれてビスマスが拡大します。
ガリウム、シリコン、ビスマスのこれらの異常な拡張行動は、さまざまな用途に重要な意味を持っています。たとえば、凍結時のガリウムの拡張により、高温でも完全なシールが必要なバルブやポンプなどの高温用途のシーラントとして有用です。同様に、凝固中のシリコンの拡大は、半導体産業で利用され、シリコンデバイスの電子特性にひずみ誘発された変更を加えます。
ガリウム、シリコン、ビスマスが凍結すると膨張する物質の顕著な例であるが、それだけではないことは注目に値します。水やアンチモンなどの他のいくつかの要素や化合物も、この異常な行動を示しています。これらの例外的な特性を理解することは、材料科学、化学、冶金など、科学と工学のさまざまな分野で重要です。
