登陆注册
9748100000042

第42章 与碳元素的不解之缘

日本东京都立大学理学部,用激光制作出了每立方厘米100万个以上的碳原子团,他们还计划制作出每立方厘米100亿个的碳原子团,并计划研究原子团的构造结构。

他们把棒状石墨放在氦气中,用激光照射,即产生大小不等的等离子团混合体,把这些离子团进行加速运动,使其变为大小一致的离子团。然后利用电场、离子透镜,使其高密度化。再用激光照射使之中性化。这样即可制作出密度为从前原子团密度10倍以上的碳原子团。

激光对碳元素的意义远非如此,引起全世界上万名科学家和工程师钻进去研究的碳60(分子式)即为一例。

1985年美国科学家克劳特和斯莫利等人,在用激光束轰击石墨靶表面时,意外地发现了碳60。所谓碳60,就是一个由60个碳原子构成的空心大分子。根据化学键理论及拓朴学原理推断,碳60分子构型类似空间正20面体,碳原子之间相互键联,形成一个由12个正5边形和20个正6边形组成的闭合系统,如果做成一个模型,酷似一个小足球,所以碳60还有一个别名叫做足球烯,亦称巴基球。

人们对碳60的兴趣,开始只是考虑到其具有很好的化学稳定性,不易与一些氧化气体发生反应,在常温常压下是绝缘体,加热到300多摄氏度也不会发生变化的热稳定性等特殊性质,预测可能会成为新一代的润滑剂或催化剂。然而,1991年4月,美国贝尔实验室的研究人员,在碳60的分子中掺入少量钾原子后使它成为超导体,其临界温度为18K,并将掺钾碳60分子置于与空气隔绝的环境中进行了导电试验。这一发现引起了超导科研工作者们的极大兴趣,纷纷组织力量对碳60进行研究。1991年5月,美国几家研究所用铷取代钾,使临界温度提高到30K;7日,日本电气研究所通过加铯,使它和铷在碳60中生成化合物,又使临界温度提高到了33K。

正是在短短的3个月内,碳60超导体的临界温度提高了近1倍,使科学家们看到了碳60这类碳集束分子作为超导体的巨大潜力。化学家们认为,如能制得碳540,即使碳60分子内的碳原子数目增加8倍,就有希望成为室温超导体。目前正在进行碳240的合成试验。

从理论上讲,碳60的化合物的超导临界温度尚不及氧化物陶瓷等,为什么科学家和超导界的人们都这样钟情于碳60呢?原来,碳60具有已知的其他超导体所没有的优点:一是通过隧道扫描显微镜,可以定性定量地对碳60及其混合物进行稳定地观察,测量和拍照,而其他氧化物在这一方面比较差,二是碳系超导体具有很好的加工性能,如可以很容易地抽拉成细纤维等,这一点是陶瓷系超导体所根本不具备的,所以科学家们对碳60寄予以厚望。

同类推荐
  • 历史故事与趣味

    历史故事与趣味

    为了引导中小学生培养对各门学科的兴趣,我们特地选编了这套“中小学生趣味阅读”丛书,包括《语文故事与趣味》《作文故事与趣味》《文学故事与趣味》《数学故事与趣味》《科学故事与趣味》《军事故事与趣味》《历史故事与趣味》《动物故事与趣味》《植物故事与趣味》《艺术故事与趣味》共10册。这套丛书从不同的学科、不同的角度介绍了培养兴趣的重要性和培养这些兴趣的方式方法,并详细讲解了各个学科的名人成才故事,涉及少年儿童必须知道的许多知识领域,具有很强的系统性、实用性和现代性,是一套小小的百科全书,非常适合少年儿童阅读和收藏。
  • 音乐鉴赏手册(最新21世纪生活百科手册)

    音乐鉴赏手册(最新21世纪生活百科手册)

    中国当代歌曲的显著特点,是它紧密配合着、伴随着社会变迁和各个时期的政治任务以至党的各项具体政策。当党的政策符合广大人民的利益时,当歌曲反映了人民群众的愿望时,就留下了经久耐唱的好作品。
  • 古代化学(中国文化史丛书)

    古代化学(中国文化史丛书)

    中华民族是世界上最古老的民族,中华文明是世界上最悠久的文明之一。中国有文字记载的历史近5000年之久,从公元前841年开始,有文献可考的编年史从未间断,至今已近3000年,这在人类历史的长河中是绝无仅有的。世界四大文明古国中,只有中国的历史始终传承有序,从未中断。
  • 艺术小百科

    艺术小百科

    甲骨文是商朝(约公元前17世纪-公元前11世纪)的文化产物,距今约3600多年的历史。商代统治者迷信鬼神,其行事以前往往用龟甲兽骨占卜吉凶,以后又在甲骨上刻记所占事项及事后应验的卜辞或有关记事,其文字称甲骨文。
  • 数学:追踪数学发展

    数学:追踪数学发展

    本书分为数学历史、数学成就和数学名家等三部分,介绍了数学的萌芽与奠基、数学理论体系的建立、古典数学发展的高峰、发现并证明勾股定理、发明使用0和负数、内容丰富的图形知识等。
热门推荐
  • 魔妃养成记

    魔妃养成记

    童穆诺古武世家小弟子,跟着师兄师姐后面混吃混喝混玩,米虫生活史无比的惬意。可惜老天看不过眼啊,为救一个古怪生物,车子一撞,撞到玄幻大陆的乞丐身上,结束了她的米虫生活。不过没关系,咱有修炼天赋,看我怎么在这片大陆翻云覆雨,可惜怎么翻页翻不出美男的各种陷阱。(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 和亲宅妃:冷王别逗我

    和亲宅妃:冷王别逗我

    穿成被冷落公主,要远嫁和亲?果断拒绝!对象讨厌女人?欣喜同意!出嫁后她想安分做个“宅妃”,可一切都超出了轨迹,生活麻烦不断就算了,奈何王爷也要死皮赖脸的参合进来。“主子,南定国太子白展腾去找王妃了。”叶修急匆匆进门,也顾不得礼数。看书的龙天昭扬手一挥,丝毫没放在心上,“无妨,他们只是朋友。”片刻后,叶修面带焦急,冲进书房再报,“主子,王妃在收拾衣裳,准备……”话还没有讲完,龙天昭的人如一阵风从叶修身边掠过,“白展腾,你拐我王妃,我灭你南定。”叶修横臂擦额,心中狂汗,主子,把属下的话听完成吗?
  • 玄破苍穹

    玄破苍穹

    传说中,五魂令牌可以让人成为至高之神,然而这一切都是真的吗?龙玄图案直指五魂令牌,主角被爱人欺骗,为了实力,毅然决然踏上寻找之旅,巨大危险,时刻笼罩……但他坚定向前,仰望着最高境界。
  • 大星术师2:被困无心人小镇

    大星术师2:被困无心人小镇

    一个古灵精怪的奇葩小团队,带你进入一场前所未有的阅读盛宴。《大星术师》打破了儿童冒险小说传统的惊险探索模式,开创了以欢快、轻松、活泼的文字风格,给予孩子们智慧、友情、勇气激励的新革命。为打造国内最具生命力的幽默冒险儿童系列,不仅完美融合了少年儿童最喜欢的超炫酷的魔法技能、奇妙种族血统、精灵战宠和秀逗风趣的小伙伴,还配上了丰富的章节互动、精美的插图和华丽的彩页,为读者开创21世纪“快乐阅读”新体验!
  • 天命豪宠:总裁离婚请签字

    天命豪宠:总裁离婚请签字

    他抢她人,找她事,夺她威风,最后把她拐到民政局面前:“我们玩个游戏。”她酒醉之下误签合同,把自己卖了出去。隐婚七年,他在娱乐新闻采访中,在千万人民注视之下,说:“我和南琛,共同有套房,共同有辆车,同睡一张床……同有一个证。”七年已至,她一纸离婚契拍在桌上,“顾熙然,离婚!”他放下手中资料,微笑:“我们坐下来谈谈续约。”“南琛,听我说,下次别把透明肥皂直接扔进洗衣机,我认为它不能真的代表洗衣粉,以后别这样了。”“为什么?洗的挺干净啊。”“但你能看到我在公司,从口袋中掏出半块透明皂的表情吗?”“……好吧。”
  • 古色传奇

    古色传奇

    没有人见过鬼手的真面目,因为鬼手总是蒙面出现,没有人能扯下鬼手脸上的面纱,因为世上还没有能够这样要求鬼手的人。
  • 剑御六界

    剑御六界

    修仙之人就应该断七情斩六欲,但若她的一个眼神,一个回眸,就能让你忘忧解愁,那么,今生今世纵使翻遍大山大川,纵使上天入地,我,也会找到你。
  • 云上人间不见不散:九鱼图

    云上人间不见不散:九鱼图

    富家公子白八斗出生时,北斗七星正好路过,从此注定了他非凡的人生。他天赋异禀,发誓将来要治理黄河,救民于水火,可河伯镇守却视他为情敌,骑胯下甲血蛟龙,与他种种对错纠缠,凌乱云上人间。他爱着的女孩,生在杏子黄的时候,美丽的名字叫婉贞。两小无猜时,他赠给了她亲手所画的《九鱼图》,一分别,竟是经年。婉贞把这图视作爱情信物。他和婉贞,他和仙界。婉贞和他,婉贞和仙界。《九鱼图.》含有什么天机?这是他们爱恨情仇的故事。
  • 千年等

    千年等

    简介:我愿化身石桥,受五百年风吹、五百年日晒、五百年雨打,只求你从桥上过——我的等待没有这么长久但我对你的爱天地可见,一生一世的承诺永不变。已完结,以后会有续篇,
  • 诸天万法

    诸天万法

    茅山小天师因为一块奇异的玉佩,穿越到武道昌隆的恒天大陆。一代茅山小天师凭借上古秘宝盘龙壁,苦修绝世神诀十阳天龙变,在恒天大陆上纵横天地,拳破九霄,一步步走上巅峰,成就盖世无敌。