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描述材料状态有三个基本参数，即P、T、V。过去人们捕述材料的相结构通常只考虑温度T和压力P两个参数，而对体积V的考虑往往很少。本文研究了在介观尺度下，Ga的体积与其相结构的关系。主要内容如下：
⑴利用超声空化效应，把镓液滴粉碎并分散在MMA单体中，利用重力作用并通过聚合，制得分散在PMMA基体中的颗粒尺寸呈梯度分布的镓颗粒的样品，为了排除基体和压力的影响，镓颗粒被分散在硅油中。
⑵通过差示扫描量热仪(DSC)对分散在甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和分散在硅油中的不同尺寸的镓颗粒的实验发现，镓的相结构与其颗粒尺寸丰关，不同尺寸的镓颗粒对应着镓的稳态相和不同的亚稳相。当颗粒尺寸的平均值不小于0.8μm时，颗粒形成稳态的α-Ga相结构的几率很大，对于颗粒尺寸的平均值在0.8-0.6μm之间时，出现亚稳相β-Ga相结构的几率很大，同样对于颗粒尺寸的平均值在0.6-0.3μm之间时，γ-Ga楣结构的几率要大一些，而对于颗粒尺寸的平均值不大于0.3μm时，Ga更趋向于形成亚稳相δ-Ga相结构。
⑶针对这个实验结果给出了可能的理论解释。认为过冷度△T和界面能σg在凝固过程中起了主导作用。在凝固过程中，相选择原则可以用来解释过冷液体凝固后形成不同的相的现象。镓的这四个相(稳态相α-Ga；亚稳态相β-、γ-、δ-Ga)具有相同的晶体结构——斜方晶系，不同的仅仅是它们的晶格常数(a，b和c)，所以相选择的成核控制可以用来解释镓颗粒的尺寸与其相结构的关系。形成晶核的势垒对界面能的变化非常敏感，所以对于镓颗粒来说，不同的σg必将对其四个不同相的生成产生重大的影响。另一方面，我们知道随着颗粒尺寸的降低，它的比表面积和表面能都迅速增加。在凝固的过程中，颗粒越小就越需要更大驱动力用于结晶。而过冷度是产生驱动力的源泉。不同的尺寸镓颗粒展现的是不同的过冷度。所以与镓颗粒尺寸相关联的过冷度△T和不同相结构不同的界面能σg必将对晶核的结构和生长产生重大的影响。而这种在不同尺寸的镓颗粒中产生的晶核作为一个占统治地位的结构逐渐长大直至在接下来的生长过程中最终形成不同的相结构。
⑷通过动态力学热分析仪(DMA)并结合DSC对分散在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的不同尺寸的镓颗粒的熔化行为进行了研究，观察到四个力学损耗峰，分别对应于镓的四个不同的稳相和亚稳相，可以看出这四个峰是由镓造成的。又考虑到这些峰随着频率的增高，峰高降低而峰位并没有发生移动，不同的峰位对应于镓的不同相的相变点，符合相变力学损耗(内耗)峰的特征，故我们认为这四个峰就是镓的同一液相变峰。并且进一步证明了镓的相结构与颗粒尺寸相关。并给出一个唯象模型用来解释镓力学损耗峰形成的机理。
⑸比较Ga-PMMA和纯的PMMA的实验结果，这些结果也说明了不同尺寸颗粒与块状材料的熔化行为有着很大的不同。