超原子外文名superatom,起初人们认为,
105号元素就已经是元素的边界了。但是随后的
超重元素的不断发现,否定了这种论断,美国科学家发现了一种性能稳定的新型“超
原子”,是由1个铁原子和8个镁原子集结而成的
原子簇,具有令人不可思议的磁性。在特别接近
绝对零度的情况下,物质的状态也是超原子。其特点性能稳定。
1、核内
质子数进一步增加,核内质子间的排斥力将超过
核子间的
结合力,由此引起
核分裂。105-109号
元素合成后证实了这一论说,它们的寿命都很短,但是它们毕竟被制得并被检测到了。
2、由于对各种
放射性同位素的发现和研究,积累了大量的资料,统计了各种核的稳定性,科学家们提出了“
超重核稳定岛”存在的假说,指出具有
幻数的质子或中子能形成比较稳定的核。这些幻数是2、8、14、20、28、50、82、114、126、184等。这些数值是与元素的原子中核外电子的排布有关。
3、科学家们还绘制了一张
核稳定性图。图中展示出海洋和突出海洋的半岛、岛,不稳定的核淹没在海洋中,稳定的和较稳定的核“居住”在岛和半岛上。
1、
弗吉尼亚联邦大学的物理学教授施夫·汉纳领导的团队发现了该超原子。他们在《
美国国家科学院院刊》上报告称,不具有磁性的镁元素在新型超原子中被铁原子磁化,也拥有了磁性。
2、新的超原子拥有一个
磁矩,其大小为4
玻尔磁子,大约为固体
磁铁中铁
原子磁矩的两倍。磁矩是该
原子簇磁强度的衡量指标。尽管
元素周期表中有100多种元素,但在固态下表现出磁性的只有9种。我们的研究找到了一种新方法,通过控制不具有磁性的元素同单个具有磁性的原子的结合,让本身不具有磁性的元素拥有磁性。
3、该研究团队还发现,当
原子簇拥有8个镁原子时,其充满电子的壳层与未填满的壳层几乎完全分离,从而获得非凡的稳定性。当一个原子的最外层被填满并且与未填满的壳层分开时,该原子处于一种稳定的状态,
惰性气体的原子就是如此。
1、这种兼具磁性和
导电性的超原子将在分子电子设备领域大展拳脚。分子电子设备是用单个分子、
超分子或分子簇代替硅基半导体
晶体管等
固体电子学元件来组装逻辑电路,乃至组装完整的
分子计算机。
2、分子设备使具有特定
自旋方向的电子能流动,可以用于量子计算机中。或许未来据此组装出的分子设备能用来制造更紧密的集成设备、数据处理速度更快的
存储器乃至
量子计算机等。
3、新的超原子还会优先使朝特定方向自旋的电子遍及整个
原子簇,汉纳团队正在对新的超原子的集合进行研究,将超原子集合在一起或许可以用于制造自旋电子设备——使用
电子自旋来合成新的存储设备和数据处理过程。