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 碳炔（卡賓，亦有譯作“卡拜”，“線型碳”），由單鏈的碳原子連接而成，為目前理論上已知最硬的材料。

最近科學(xué)家透過理論計算預(yù)測，這種新穎材料除了硬，還具備特殊的導(dǎo)電性質(zhì)，可以由拉扯從導(dǎo)體變成半導(dǎo)體甚至是絕緣體！

碳炔是由線型的碳原子排列而成，每個碳可以提供4個價電子來與周圍的原子形成共價鍵，欲形成直鏈的話，理論上在兩兩碳原子間的鍵數(shù)可以是2：2（碳原子間都是雙鍵）或者是1:3（以單鍵 - 參鍵 - 單鍵 - 參鍵??交錯排列），當碳炔處在弛豫態(tài)（放松的狀態(tài)，在此意指不受任何其他外力限制或場影響的狀態(tài)）時，每組碳碳鍵幾乎是等長，且具備導(dǎo)體的性質(zhì)。看到這里，你可能會直覺地認為碳碳間應(yīng)該都是以雙鍵連接，客官且慢，先別那么快下結(jié)論！根據(jù)派爾斯不穩(wěn)定性理論（Peieris不穩(wěn)定），一維的無限長分子串會傾向于變成一長一短的鍵結(jié)來降低總能，那為什么還會說碳炔是等長的呢？原因在于分子并非處在一個靜止不動的穩(wěn)定態(tài)，原子的相對位置會振動（在不同鍵長出現(xiàn)的機率可透過分子的位能面決定）而使鍵長變化「模糊」。當碳碳鍵結(jié)構(gòu)在1:3和3:1兩種低位能形式間變換（出現(xiàn)機率相同），若是兩者間的位能障礙不大，則碳碳鍵的振動波涵數(shù)（核振動波函數(shù)），便可以腳踏兩條船，分布在1:3和3:1中間的位置上，而不會集中在兩個最低位能點，導(dǎo)致我們觀測到等長的結(jié)果。

萊斯大學(xué)（Rice大學(xué)）的鮑里斯一Yakobson團隊透過理論模擬來研究碳炔[1]，他們將碳炔拉長后計算其導(dǎo)電性質(zhì)。結(jié)果顯示，當碳炔被拉長，其碳碳鍵會趨向于變得不等長（因為1:3和3:1的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)間的位能障礙變高，使得碳碳原子振動無法簡單越過能障，不能腳踏兩條船，只能分布在其中ㄧ種情形（見上圖右）），價電子帶到導(dǎo)電帶的能量間距（帶隙）也會被拉大，令碳炔變得更不易導(dǎo)電，此外，在考慮其導(dǎo)電性時，碳炔兩端怎么連接到電極也會對結(jié)果產(chǎn)生影響。研究者之一的Artyukhov說道：「在這項研究前，大部份人都認為碳炔應(yīng)該穩(wěn)定處在一長一短的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)，維持絕緣體的狀態(tài)，而我們的理論考慮了原子振動帶來的不確定性，使得零點振動成為與派爾斯不穩(wěn)定性競爭的變因，抵消了派爾斯不穩(wěn)定性造成的鍵長不等距情形」。藉由調(diào)整施予碳炔的張力，我們可以控制這兩個因素的競爭，調(diào)整其導(dǎo)電性，讓它從導(dǎo)電相轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體相。

目前，碳炔在合成上仍存在許多技術(shù)問題，使得對碳炔的研究大都停留在理論階段，應(yīng)用層面也還無法有效發(fā)展。未來有一天，若是碳炔可以成功量產(chǎn)化，其堅硬的性質(zhì)和特殊的導(dǎo)電變化，將有巨大潛力應(yīng)用到電子或是其他產(chǎn)業(yè)上！