安徽省怀远县包集中学高中化学选修 3：第二章 第二节单晶具有超导性10年前科学家首次观察到电子掺杂的碳 60 分子具有超导性。自那时起，科学家对富勒烯家族中的另一成员碳 70 做过多次实验，但始终未观察到它也具有预期的超导性。最近，美国贝尔实验室的科学家宣布，他们在研究中已观察到了电子掺杂的碳 70 所具有的超导性，而且发现其超导转换温度大约为 7K。 据《自然》杂志报道，研究人员利用与制取碳 60 相同的方法制取了不足 1 立方毫米的碳 70 单晶体，然后在氙气中将晶体进行处理，发现晶体并没有与这种惰性气体结合。通过 X 光分析，科学家发现碳 70 单晶体是六角紧密堆积的六方晶体，其 c 轴和 a 轴比值为1.63。 在随后的实验中，研究人员又以金作电极、以氧化铝作绝缘膜，制备了一个超导—绝缘—超导的场效应晶体管。研究人员观察发现，这个场效应晶体管是 N 沟道晶体管，当置于一个强磁场时，晶体分子的最表层会聚集相当数量的自由电子。当温度超过 1.7K 时，含3 个自由电子的碳 70 分子显示出超导性。而当温度为 7K 时，含 4 个自由电子的碳 70 的电阻开始下降，当温度为 6K 时，其电阻下降了一半。这表明电子掺杂的碳 70 开始由常态向超导态过渡。 科学家认为，这一实验结果表明，富勒烯家族其它成员也极有可能具有超导性。此前实验证实，电子掺杂的碳 60 最高转换温度为 40K，而此次测知电子掺杂的碳 70 的转换温度为 7K，这一变化正好印证了科学家的预言，即电子—声子的偶合效应随分子曲率的增加而增加。那么，如果电子密度恰当的话，像碳 36 这样较小富勒烯的超导转换温度甚至应该高于碳 60。21 世纪的化学是研究泛分子的科学21 世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿 照泛太平洋会议(Pan Pacific Conference), 泛美航空公司(Pan American Air Line)等提出的。泛分子是泛指 21 世纪化学的研究对象。它可以分为以下 10 个层次：（1）原子层次棗例如近来受到重视的碱金属原子的 Bose-Einstein 凝聚态。（2）分子片层次棗分子片是指组成分子 的碎片，例如［1，2］：一价分子片：CH3, OH,Mn(CO)5, Co(CO)4，二价分子片：CH2,NH,Fe(CO)4,Ru(PR3)4，三价分子片：CH,Co(CO)3, NiCp 等。（3）结构单元层次棗例如芳香化合物的母核，高聚物的单体，蛋白质的氨基酸，DNA的 A,C,G,T。 高级结构单元，如蛋白质的 α helix,β sheet等。（...
