據(jù)物理學家組織網(wǎng)7月2日（北京時間）報道，美國華盛頓州立大學和卡內(nèi)基研究所的研究人員開展了一項新研究，成功將一種常用的非金屬溶劑??二硫化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢w，該成果為如何賦予非傳統(tǒng)材料超導性提供了新思路。相關論文已發(fā)表于美國《國家科學院學報》。

      “這項重大發(fā)現(xiàn)將會引起物理學界、化學界和材料科學界等諸多科研團體的大量關注?！比A盛頓州立大學化學系教授柳忠植（音譯）說。超導領域的進展具有各種各樣潛在的革新性應用，包括強力電磁鐵、車輛推進系統(tǒng)、能量儲存以及更高效的電力傳輸?shù)取?/P>

      柳忠植帶領的研究小組將二硫化碳置于高壓和低溫條件下，觀察其如何開始表現(xiàn)得像金屬一樣呈現(xiàn)出磁性、高能量密度等屬性，以及因分子重組成類似于鉆石中三維結構而獲得的超硬度。

      通常情況下，非金屬分子彼此相距太遠（是金屬分子間距的3倍），電能無法在它們之間跨越。但研究人員將二硫化碳放入體積小、空間緊湊的金剛石壓腔中壓縮到5萬個大氣壓，這一壓力與地球內(nèi)部600英里（約965.6公里）深處的壓力相當。同時，他們還將二硫化碳冷卻至6.5開爾文（零下266.65攝氏度）。

      這種壓力和溫度條件不僅讓二硫化碳分子結合在一起，還將它們重組為晶格結構，在這樣的結構中，分子的自然振動可以幫助電子順暢地移動，如此一來，二硫化碳就變成了無阻力的超導體。

      柳忠植說，他們的研究為了解非傳統(tǒng)材料如何獲得超導性提供了新的見解。這些非傳統(tǒng)材料一般由原子量較低的原子構成，施以更高頻率可讓原子振動，從而使材料在較高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢w的可能性大增。

      柳忠植承認，電子材料無法被冷卻到接近絕對零度或承受極大的壓力，但他認為，這項工作可能為在更普通條件下創(chuàng)建類似的材料屬性指明方向，就如同科學家為在較低溫度和壓力下合成鉆石鋪平了道路一樣?！巴ㄟ^了解其中的基本原理，這項研究將為人們更聰明地開發(fā)超導體提供工具?！绷抑舱f。

    總編輯圈點

      二硫化碳很常見，比如色譜分析用的溶劑，或者某些衣物去漬劑中都有它。不過名字中雖然帶“碳”，但因為結構簡單，它也被認為是無機物。此前科學家已發(fā)現(xiàn)的，有28種元素、幾千種合金和化合物可以成為超導體，包括無機納米管、有機物聚合物甚至不含任何金屬成分的塑料磁體。其中很多材料的固有結構阻礙了電子間的相互作用，而讓它們在溫度和壓力下改變重組，就是其成為超導體的必要條件。盡管，最后絕大多數(shù)離實用化還有相當?shù)木嚯x，但仍開辟了人們對創(chuàng)建超導的新認識。