登陆注册
5526800000042

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
  • 战车王国

    战车王国

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 必知的未来科技(青少年科技爱好培养)

    必知的未来科技(青少年科技爱好培养)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 神山瑰丽美姿

    神山瑰丽美姿

    中国古代,认为高山“峻极于天”,把位于中原地区的东、南、西、北方和中央的五座高山定为“五岳”。明太祖尊五岳为神。清代移祀北岳于此。五岳均有寺庙名胜多处。就此,这些大山就有了神话故事传说,也赋予了神秘的瑰丽。刘志才编著的这部《图解科普世界丛书:神山瑰丽美姿》以古代资料和现代图片结合,帮助青少年了解五岳的历史文化,增加学生地理的人文知识。
  • 身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    当今世界人类社会进步与发展的动力是什么?毫无疑问,是科学技术。科学技术的成就改变了人类和当今世界的面貌,它对人类与社会发展愈趋增强的辐射与全面渗透,是人类有史以来最为辉煌的文化景观。科学技术的飞跃发展对人类思维方式、生活方式和社会进步的影响,从某种意义上来讲无疑是决定性的。从原子弹的爆炸到核能的广泛利用,从人造卫星上天到阿波罗号月球之旅,从杂交水稻到克隆绵羊,从进入千家万户的数字电视到遍布全球的互联网……这些日新月异的变化告诉我们,科学技术对社会经济的推动作用已经呈现出一种越来越强的加速作用。
  • 绿色生活与环境科学(新编科技知识全书)

    绿色生活与环境科学(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
热门推荐
  • 圣羽学院之恶魔天使

    圣羽学院之恶魔天使

    富丽堂皇得像一个皇宫的贵族学院里,调皮可爱温柔高冷极品漂亮的四大美女和高大帅气霸道邪魅阳光温暖的四大美男的唯美校园生活,虐心完美
  • 能量解析世界

    能量解析世界

    无论魔法斗气,仙法灵气都属于能量。且看猪脚带着高科技,征战魔武,挑战仙法。何轩:“元素之神,来给个禁咒让我学习学习......”
  • 皇帝薄情之皇后跑了

    皇帝薄情之皇后跑了

    时间让他们从相识相知到相爱,却无法相守。阮绥觉得越来越淡的感情让她无力适从,而殷荀却觉得江山给了她,心也给了她,她总得回报些什么。于是,他便要了她的余生。(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 烈马雄骨

    烈马雄骨

    现代人经常遐想古代人的生活理念与状态,比如那些泯灭的行当:刽子手、行脚商、宦官宫女、酒倌屠儿、内四门的僧道丐偷、外四门的盗刑相马、上九流的医杂法墨、下九流的戏贼巫娼,那一个个似近非远的古老行业,在千年岁月里,沉积出多少的悲欢离合?本书的一个个民间传说,为你揭开那些古老行当的爱恨情仇。
  • 纨绔邪妃

    纨绔邪妃

    一朝穿越,凤眸微睁,她是北慕家废物二小姐。一脚滑落,她从房顶上摔倒在他的面前。一手伸出,他紧捏她的下颌淡然讽刺着。“北慕离落,别以为你是本王的王妃,做的一些事,本王就不敢杀你。”“帅哥,你是谁啊?”“北慕离落,在本王面前,别玩小心思,本王…对你没兴趣。”“'哈哈哈我懂,对女人没兴趣那不就是搞基咯。”北慕离落一脸自知明白的表情,而一旁的某爷恨不得一巴掌拍死北慕离落……
  • 千年之约之倾城相恋

    千年之约之倾城相恋

    我十世轮回,换的你一世平安。你十世轮回,换得我十世平安。可我怎能看你受着轮回之苦。曼珠与沙华的故事,又再次上演!沙华,下一世我们永不分离!曼珠,下一世我们一定要在一起!无忧,等我,在这世间我只相信你。无忧,为何连你也如此待我?”我从不伤害万物,从不负天下。我曾经天真的认为,我有全世界。可后来,我爱之人,想要杀我。我亲之人,背叛了我。爱我之人,为我而死。既然我失去了全世界,那我就毁了这一切。
  • 湘西小故事

    湘西小故事

    纯阳之体的女孩踏上了天师之路。不要说我百合,我只是体质特使,真的。本故事纯属虚构,如有雷同,不可能雷同。
  • 绝色重生之为祸天下

    绝色重生之为祸天下

    “嘭,嘭,嘭...”巨大的爆炸声在黑夜中绽放开来,冲天而起的火光迅速的吞噬者周围的一切。绝色—杀手界顶级的存在,也在这一夜覆灭。然而却没有人知道,这个令黑白两道闻风丧胆的组织,仅仅是由五个年方十六岁的花季少女组成。
  • I明日边缘

    I明日边缘

    动笔之前,不知道要写些什么,也不知道会写成什么样。动笔之后,就有了它们。好也行,不好也行,评论在你,但它们是我的。这是我的。人生不就是这样么?何必去想明天怎样、后天怎样,做就行了。好坏成败都在你他们看,但这是我的,这就是我。生活就像画一幅素描,如果还没画就想到了画成的样子,那多没意思。没有了惊喜,岂非无趣?
  • 贪吃香石头的鳄鱼

    贪吃香石头的鳄鱼

    本书是从作者多年来创作的童话、寓言作品中选出来的童话科普作品。全书共分六辑,内容广泛,介绍的许多知识点神奇且鲜为人知。每篇童话后面还附有“阅读问号”和“百科贴士”两个板块,既为读者指明了阅读方向,也为读者提供了大量参考知识,使这本书具有了百科全书的显明特点。