□ 宋 丹

    镓，元素周期表第31号元素。

    镓是第一个先有理论预言，后在自然界里被发现验证的化学元素。1871年，门捷列夫的第一张元素周期表中已经为镓预留了一个位置，被称为“类铝”，还根据位置预测出“类铝”元素的某些性质。

    金属镓是一种淡蓝色或银白色的金属，能浸润玻璃，不能用玻璃容器存放，质地柔软，熔点较低，只比室温高9℃。19世纪的化学家们经常利用这个特性来搞些小恶作剧：将用镓做成的勺子和热茶，一起端给毫无戒备的客人。结果客人惊讶地发现，自己在搅拌热茶的时候，把勺子给搅没了。

    后来，人们也把镓称为“巧克力元素”，因为它能像巧克力那样放在手里就容易融化

    人们发现镓的原子半径很小，更容易与其他金属形成合金，而且形成的合金因为含有镓元素，更容易获得低熔点。这样的材料就会更容易加工、更稳定，从而更具成本优势。镓在29.76℃已经能熔成液态了，那么由镓制成的合金会比它的熔点更低，或许在室温就已经是液体了。2014年9月，美国北卡罗来纳州的科研团队就研制出了一种变形液态金属——镓铟合金，它在常温下就是液体状态，可用作汞的替代品。更有意思的是，科研人员发现通过改变电压，还能调整其液态金属的表面张力和金属块黏度，从而令其变为不同形状。“液态金属”“能操控变形”——这些特性让我们有理由相信，镓铟合金或许是未来制造《终结者》中T—1000机器人的理想材料。

    镓还是半导体的材料元素之一，氮化镓、砷化镓、磷化镓都是含有镓元素的半导体，锗半导体中也掺杂有镓元素。特别是砷化镓，作为第二代半导体材料，因价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。它拥有比硅更好的电子特性，例如噪音更小、电子迁移率更高，而且还能用来发光。于是，人们将砷化镓用在一块芯片上，同时处理光电数据。这项性能被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明、太阳能电池等诸多光电子领域。由于较高的电子迁移率，砷化镓也被应用于军事领域，如海湾战争中的激光制导导弹中，就有砷化镓的身影，而且还因为那场战争赢得了“砷化镓打败钢铁”的美誉。

    2001年7月，北京有色金属研究总院宣布，国内成功拉制出第一根直径4英寸的VCZ半绝缘砷化镓单晶。

    镓化学还开始涉足燃料和能源科学中的基本问题，主要是催化作用，这对于燃料储存和精细化工生产有着重要意义。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）