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2020年2月25日 (火)

超原子とかいう奴

Photo_20200225211101

面白いことしてるなおい。

ガリウム原子複数くっつけてデカいガリウムにすると「超原子」と呼ばれる状態のふるまいを示すことが分かったと。ガリウム13個くっつけた奴はハロゲン(フッ素・塩素・臭素・ヨウ素・アスタチンの系統)の性質を持つと。

理科の実験で塩やミョウバンのデカい結晶作った経験お持ちの方多いと思う。イメージ的にはそんな感じで、ガリウム原子を還元反応を生かしてぎゅっと集積、ガリウム原子3個とか13個のかたまり「クラスター」を作ったところ、色々面白い性質が分かった。特に13個の方は「でかいハロゲン原子」のような振る舞いを示す。この「単一の時と同じ性質を持つクラスター」を「超原子」といい、作り方をコントロールすることで、例えば、この例では金属であるガリウムからハロゲンの性質を得たように、安価で多数ある物質から高価で希少な物質と同じ性質を持つ代替品を得たり、周期律表を超えた「誰も知らない、しかし有用な何か」を作り出そうという試みがなされている。ちなみにアルミの場合

 Al7 : 性質はゲルマニウム原子に類似する。
Al13 : 性質はハロゲン原子、より詳しくは塩素に類似する。
Al14 : 性質はアルカリ土類金属に類似する。

だそうな(Wiki)。

今まで人類は周期律表の範囲内で、危険な核反応でナノ秒ピコ秒の人工原子作って喜んでいたけど、これは安全安価に安定した「超物質」を得られる可能性を示唆する。それは例えば電力ロスを低減した金属や半導体の開発につながるかもしれないし、即効性があって副作用のない薬品を得るかもしれない。ガンダリウム、オリハルコン、クリプトナイト…それそのものはムリにしても、そのような概念の「多機能原子」作れるかも。もちろんいきなり重力崩壊を起こしてミニブラックホールを形成するようなものもあるかもしれない。

向こう100年面白くなるで←生きるつもりか

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