富勒烯指的是由碳原子組成的,分子結構是球狀,橢球狀或管狀的這樣一類分子。如果是球狀,就是我們熟知的足球分子C60,也叫巴基球,因其分子結構是足球狀而得名;如果是管狀,就是碳奈米管(Carbon Nonatube,CNT)。不像石墨烯均有碳原子的六元環組成,富勒烯中是有可能存在五元環或七元環的。
富勒烯的發現極大地擴充套件了人們對碳元素同素異形體的認知。至今,人類已經發現併合成了多種碳原子的同素異形體:石墨烯,碳奈米管,巴基球都屬其中之列。
圖1. 足球分子C60
圖2. 碳奈米管
富勒其實是一個人的名字。如果對建築或者設計有所瞭解的朋友應該對他不陌生。理查德·巴基斯特·富勒(R.Buckminster Fuller)是世界知名的建築師,系統理論學家,作家,設計師和發明家。
圖3. 富勒和他的門特利爾生物圈
1964年富勒和Shoji Sadao合開了一家建築公司Fuller & Sadao Inc,他們的第一項工程就是設計了具有網格狀球頂的蒙特利爾生物圈(Montreal Biosphère)。為了紀念理查德·巴基斯特·富勒,科學家們把碳原子的一類同素異形體叫做富勒烯,而把球狀富勒烯叫做巴基球。
這裡我們主要說一下富勒烯中足球分子C60的超導性質。1991年,Haddon等人發現在C60中插入鹼金屬原子會使其具有金屬行為。同年他們發現鉀摻雜的C60分子具有超導行為,轉變溫度高達18K,這曾經是分子超導體中轉變溫度最高的。後來陸續又報道了其他鹼金屬摻入C60時的超導行為。大氣壓下轉變溫度最高的是Cs2RbC60,轉變溫度高達33K。
除了上文中提到的足球分子和碳奈米管,還有其它很多型別的富勒烯。比如巨型碳管,一些聚合物,富勒烯環等等。而且在球狀分子中,除了由60個原子組成的C60之外,還有C70,C72,C76,C84甚至C100等等。
隨著人類認知的深入和科技的進步,說不定未來還會有更奇異的富勒烯結構被發現呢!
富勒烯指的是由碳原子組成的,分子結構是球狀,橢球狀或管狀的這樣一類分子。如果是球狀,就是我們熟知的足球分子C60,也叫巴基球,因其分子結構是足球狀而得名;如果是管狀,就是碳奈米管(Carbon Nonatube,CNT)。不像石墨烯均有碳原子的六元環組成,富勒烯中是有可能存在五元環或七元環的。
富勒烯的發現極大地擴充套件了人們對碳元素同素異形體的認知。至今,人類已經發現併合成了多種碳原子的同素異形體:石墨烯,碳奈米管,巴基球都屬其中之列。
圖1. 足球分子C60
圖2. 碳奈米管
富勒烯名字的由來富勒其實是一個人的名字。如果對建築或者設計有所瞭解的朋友應該對他不陌生。理查德·巴基斯特·富勒(R.Buckminster Fuller)是世界知名的建築師,系統理論學家,作家,設計師和發明家。
圖3. 富勒和他的門特利爾生物圈
1964年富勒和Shoji Sadao合開了一家建築公司Fuller & Sadao Inc,他們的第一項工程就是設計了具有網格狀球頂的蒙特利爾生物圈(Montreal Biosphère)。為了紀念理查德·巴基斯特·富勒,科學家們把碳原子的一類同素異形體叫做富勒烯,而把球狀富勒烯叫做巴基球。
富勒烯的性質這裡我們主要說一下富勒烯中足球分子C60的超導性質。1991年,Haddon等人發現在C60中插入鹼金屬原子會使其具有金屬行為。同年他們發現鉀摻雜的C60分子具有超導行為,轉變溫度高達18K,這曾經是分子超導體中轉變溫度最高的。後來陸續又報道了其他鹼金屬摻入C60時的超導行為。大氣壓下轉變溫度最高的是Cs2RbC60,轉變溫度高達33K。
其他型別的富勒烯除了上文中提到的足球分子和碳奈米管,還有其它很多型別的富勒烯。比如巨型碳管,一些聚合物,富勒烯環等等。而且在球狀分子中,除了由60個原子組成的C60之外,還有C70,C72,C76,C84甚至C100等等。
隨著人類認知的深入和科技的進步,說不定未來還會有更奇異的富勒烯結構被發現呢!