高中生物理复习方法：碳70具有超导性

十年前，科学家首次观察到掺杂电子的碳60分子具有超导性。此后，科学家们多次尝试使用富勒烯家族的另一个成员碳70，但从未发现它具有预期的超导性。近日，美国贝尔实验室的科学家宣布，我们在研究中观察到了电子掺杂碳70的超导性，发现其超导转变温度约为7K。

 

据《自然》杂志报道，研究人员用与碳60相同的方法制备了小于1立方毫米的碳70单晶，然后在氙气中处理该晶体，发现该晶体并未与此结合。惰性气体。通过X射线分析，科学家发现碳70单晶是六方密堆积的六方晶体，c轴与a轴之比为1.63。

在后续的实现中，研究人员采用金作为电极，氧化铝作为绝缘膜，制备了超导绝缘超导场效应晶体管。研究人员观察到这种场效应晶体管是N沟道晶体管。当置于强磁场中时，晶体分子的最外层会积聚等量的自由电子。当温度超过1.7K时，含有3个自由电子的碳70分子表现出超导性。当温度为7K时，含有4个自由电子的碳70的电阻开始下降。当温度为6K时，其电阻下降一半。这表明电子掺杂碳70开始从正常状态转变为超导状态。

科学家认为，这一实验结果表明富勒烯家族的其他成员也极有可能拥有超导性。先前的尝试已证明电子掺杂碳60的最高转化温度为40K，但这次测量电子掺杂碳70的转化温度为7K。这一变化正好证实了科学家们的预测，即电子声子的耦合效应随着分子干燥度的增加而增强。好吧，如果电子密度被适当地线屏蔽，较小的富勒烯的超导转变温度应该甚至高于碳60的超导转变温度。

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