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这种金属在你手中融化——科学家刚刚发现了一些奇怪的东西
镓揭示了意想不到的行为，挑战了数十年来对其液体结构的假设。一种可以在手中熔化的金属再次让科学家们感到惊讶。镓于 1875 年首次被发现，因其奇怪的行为而引人注目。它的熔化温度约为 30°C (86°F)，这意味着它可以在温暖的房间甚至 [...] 中液化。
来源:SciTech日报镓揭示了意想不到的行为，挑战了数十年来对其液体结构的假设。
一种可以在手中熔化的金属再次让科学家们感到惊讶。
镓于 1875 年首次被发现，因其奇怪的行为而引人注目。它的熔化温度约为 30°C (86°F)，这意味着它可以在温暖的房间甚至一杯茶中液化。它广泛用于半导体、LED 和太阳能电池板，但尽管经过数十年的研究，人们对它的液态形式仍然知之甚少。
现在，奥克兰大学的科学家表示，他们已经解决了一个长期存在的谜团，即镓熔化后的行为方式，推翻了 30 多年来影响该领域的一个关键假设。
一种超出预期的金属
在原子水平上，镓的行为与典型金属不同。在固态下，原子配对成二聚体并形成共价键，以非金属中更常见的方式共享电子。它作为固体的密度也低于液体的密度，类似于漂浮在水面上的冰。
多年来，研究人员相信这些共价键在液态镓中持续存在，并解释了其不寻常的特性。
新的研究表明了相反的情况。
通过大规模模拟详细跟踪原子运动，研究小组发现这些键在熔点处消失。然后，出乎意料的是，随着温度进一步升高，它们开始重新出现。
这种逆转有助于解释一个长期存在的谜团。当镓熔化时，它的导电性更好，电阻率下降。随着液体加热，电阻率再次以非线性方式上升。研究人员将这与粘合作用的转变联系起来，在更高的温度下再次出现增加的结构组织。
他们指出熵或无序是关键因素。当熔化过程中键断裂时，无序度急剧上升，使液体稳定并降低熔点。
为什么镓很重要
隐藏在液体表面的秩序
参考文献：
DOI：10.1039/D4MH00244J
DOI：10.1039/D4MH01415D