鎵的熔化行為揭示意外特性,挑戰 30 年科學假設

作者 | 發布日期 2026 年 04 月 18 日 9:30 | 分類 材料 , 科技教育 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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鎵的熔化行為揭示意外特性,挑戰 30 年科學假設

在科學界,鎵(金屬元素)一直以來都讓人感到困惑,尤其是其在熔化後的特性。

最近,奧克蘭大學(University of Auckland)的科學家們對這種金屬進行深入研究,揭示了其在熔化過程中出現的意外行為,挑戰了過去 30 年來的基本假設。這種金屬在約 30°C(86°F)時會熔化,甚至可以在溫暖的房間或一杯茶中變成液體。雖然鎵在半導體、LED 與太陽能板中廣泛應用,但其液態形式的行為卻一直未被充分理解。

研究團隊發現,當鎵熔化時,原本存在的共價鍵會在熔化點消失,隨著溫度的進一步上升,這些鍵又會重新出現。這項發現解釋了為何鎵在熔化後的導電性會提高,並且其電阻隨著液體的加熱而非線性地上升。研究人員指出,熵(Entropy)或無序性是影響該過程的關鍵因素;當化學鍵斷裂時,無序性急劇上升,穩定了液體並降低了熔點。

此外,研究小組還探討了鎵表面是否存在實際結構,還是完全無序。透過機器學習與大規模模擬,他們發現鎵的表面並非完全混亂,而是形成了微妙但可測量的幾何圖案。這些結果顯示,即使在流體狀態下,鎵也能展現出隱藏的組織層次,這對於改進液態金屬技術至關重要,因為表面特性往往決定了其效能。

(首圖來源:en:user:foobar, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)

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