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- 超原子
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超原子
超原子
超原子外文名superatom，起初人們認為，105號元素就已經是元素的邊界了。但是隨後的超重元素的不斷發現，否定了這種論斷，美國科學家發現了一種性能穩定的新型“超原子”，是由1個鐵原子和8個鎂原子集結而成的原子簇，具有令人不可思議的磁性。在特別接近絕對零度的情況下，物質的狀態也是超原子。其特點性能穩定。
1、核內質子數進一步增加，核內質子間的排斥力將超過核子間的結合力，由此引起核分裂。105-109號元素合成后證實了這一論說，它們的壽命都很短，但是它們畢竟被製得並被檢測到了。
2、由於對各种放射性同位素的發現和研究，積累了大量的資料，統計了各種核的穩定性，科學家們提出了“超重核穩定島”存在的假說，指出具有幻數的質子或中子能形成比較穩定的核。這些幻數是2、8、14、20、28、50、82、114、126、184等。這些數值是與元素的原子中核外電子的排布有關。
3、科學家們還繪製了一張核穩定性圖。圖中展示出海洋和突出海洋的半島、島，不穩定的核淹沒在海洋中，穩定的和較穩定的核“居住”在島和半島上。
2、新的超原子擁有一個磁矩，其大小為4玻爾磁子，大約為固體磁鐵中鐵原子磁矩的兩倍。磁矩是該原子簇磁強度的衡量指標。儘管元素周期表中有100多種元素，但在固態下表現出磁性的只有9種。我們的研究找到了一種新方法，通過控制不具有磁性的元素同單個具有磁性的原子的結合，讓本身不具有磁性的元素擁有磁性。
3、該研究團隊還發現，當原子簇擁有8個鎂原子時，其充滿電子的殼層與未填滿的殼層幾乎完全分離，從而獲得非凡的穩定性。當一個原子的最外層被填滿並且與未填滿的殼層分開時，該原子處於一種穩定的狀態，惰性氣體的原子就是如此。
1、這種兼具磁性和導電性的超原子將在分子電子設備領域大展拳腳。分子電子設備是用單個分子、超分子或分子簇代替硅基半導體晶體管等固體電子學元件來組裝邏輯電路，乃至組裝完整的分子計算機。
2、分子設備使具有特定自旋方向的電子能流動，可以用於量子計算機中。或許未來據此組裝出的分子設備能用來製造更緊密的集成設備、數據處理速度更快的存儲器乃至量子計算機等。
3、新的超原子還會優先使朝特定方向自旋的電子遍及整個原子簇，漢納團隊正在對新的超原子的集合進行研究，將超原子集合在一起或許可以用於製造自旋電子設備——使用電子自旋來合成新的存儲設備和數據處理過程。
基本信息
- 中文名
- 超原子
- 外文名
- superatom
- 發現者
- 美國科學家
- 特點
- 性能穩定
- 組成
- 1個鐵原子和8個鎂原子集結而成
- 應用領域
- 分子電子設備領域