新碳基超導物質

英國利物浦大學和杜倫大學的研究人員發現，通過施加一定的壓力，改變C60的晶體結構，不同C60晶體結構下的Cs3C60能夠從磁絕緣體轉變為超導體，而其超導轉化溫度也從38K轉化為35K。研究人員表示，新發現將有助於降低諸如磁共振成像掃瞄器及其他依賴超導體的能源存儲套用的成本。研究人員使用英國盧瑟福·阿普爾頓實驗室的散裂中子源（ISIS）和同步輻射光源（Diamond）及位於法國的歐洲同步輻射設施成功證明，金屬原子銫（Cs）和巴基球（碳原子組成的一種天然分子，又稱為C60，其分子結構類似於巴克敏斯特·富勒設計的某種圓頂，因而得名）組成的新物質Cs3C60本身並不導電，但其在受到擠壓時會變成高溫超導體。施加在該物體上的壓力會使得C60收縮，由體心立方結構轉變為面心立方晶體結構，同時，克服了電子之間的排斥力，使得電子能夠“成雙結對”、毫無阻力地通過物質。

簡介

該研究是英國工程與自然科學研究理事會資助的一個研究項目的一部分，旨在調查可使用什麼方法製造出在更高溫度下工作的超導體，在減少成本的同時讓這些物質處於最適宜的溫度，套用範圍更廣。

示意圖

研究人員表示，C60與鹼金屬作用能形成AxC60（A代表鉀、銣、銫等)，它們都是超導體。基於碳的超導物質的優勢在於，不同的碳結構具有不同的特徵，因此，製造出的物質具有不同的功能和屬性。碳基超導物質結構的靈活性讓科學家可更好地厘清高溫超導產生的內在機制，了解如何製造更高溫度的超導體，碳基高溫超導物質或將成為未來的主流。

利物浦大學的無機化學教授馬修·羅塞斯基稱，這是人們首次證明，控制一個高溫超導體中的分子的排列方式可控制其屬性，比如C60就可以做到這一點。

英國杜倫大學化學系教授科斯馬斯·普拉斯德斯表示，新研究對高溫超導領域的發展非常重要，因為它讓人們看到了超導性在何時突破絕緣狀態“破土而出”，而不用考慮原子的具體結構如何，這是以前的任何物質都無法做到的。

從1911年荷蘭人昂尼斯意外發現水銀電阻突然消失開始，到明年超導現象整整陪伴人類100年。回首往事，這位“百歲老人”有過落寞惆悵，也有過絢麗輝煌。尤其是1987年那波臨界溫度“步步高”的超導熱浪，一直為人津津樂道。脫下厚重的棉袍，似已成為科學家對這位老者不變的期待，因為那將是一場其意義不亞於半導體材料的新技術革命。新碳基超導物質的最新發現固然可賀，但人們更渴望高溫超導在理論上突破，從而徹底擺脫該領域僵持已久的膠著。