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10年前科學(xué)家首次觀察到電子摻雜的碳60分子具有超導(dǎo)性。自那時起,科學(xué)家對富勒烯家族中的另一成員碳70做過多次實(shí)驗,但始終未觀察到它也具有預(yù)期的超導(dǎo)性。最近,美國貝爾實(shí)驗室的科學(xué)家宣布,他們在研究中已觀察到了電子摻雜的碳70所具有的超導(dǎo)性,而且發(fā)現(xiàn)其超導(dǎo)轉(zhuǎn)換溫度大約為7K.

據(jù)《自然》雜志報道,研究人員利用與制取碳60相同的方法制取了不足 1立方毫米的碳70單晶體,然后在氙氣中將晶體進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)晶體并沒有與這種惰性氣體結(jié)合。通過X光分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)碳70單晶體是六角緊密堆積的六方晶體,其c軸和a軸比值為1.63.

在隨后的實(shí)驗中,研究人員又以金作電極、以氧化鋁作絕緣膜,制備了一個超導(dǎo)—絕緣—超導(dǎo)的場效應(yīng)晶體管。研究人員觀察發(fā)現(xiàn),這個場效應(yīng)晶體管是N溝道晶體管,當(dāng)置于一個強(qiáng)磁場時,晶體分子的最表層會聚集相當(dāng)數(shù)量的自由電子。當(dāng)溫度超過1.7K時,含3個自由電子的碳70分子顯示出超導(dǎo)性。而當(dāng)溫度為7K時,含4個自由電子的碳70的電阻開始下降,當(dāng)溫度為6K時,其電阻下降了一半。這表明電子摻雜的碳70開始由常態(tài)向超導(dǎo)態(tài)過渡。

科學(xué)家認(rèn)為,這一實(shí)驗結(jié)果表明,富勒烯家族其它成員也極有可能具有超導(dǎo)性。此前實(shí)驗證實(shí),電子摻雜的碳60最高轉(zhuǎn)換溫度為40K,而此次測知電子摻雜的碳70的轉(zhuǎn)換溫度為7K,這一變化正好印證了科學(xué)家的預(yù)言,即電子—聲子的偶合效應(yīng)隨分子曲率的增加而增加。那么,如果電子密度恰當(dāng)?shù)脑?像炭36這樣較小富勒烯的超導(dǎo)轉(zhuǎn)換溫度甚至應(yīng)該高于碳60.

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/113603.html

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