Глава 91. Ключевой момент проблемы •
"Диселенид вольфрама?"
Сюй Чуань повторил про себя, он знал это название.
Это типичный низкоразмерный полупроводниковый материал из халькогенидов переходных металлов, неорганическое соединение со слоистой структурой, обладающее хорошими физическими, химическими, электрическими и другими свойствами.
Широко используется в накопителях энергии, смазочных материалах, полупроводниках, фотовольтаике, космонавтике, авиации, военной промышленности, обороне и других областях.
Например, его можно использовать в качестве материала катода литий-серных аккумуляторов или материала анода литиевых аккумуляторов, а также для изготовления транзисторов, фотоэлектродов, однофотонных излучателей и других вещей.
В настоящее время он всё ещё является передовым объектом исследований в области материаловедения, но в ближайшие десять лет он станет очень популярным, практически повсеместно в каждом университете.
Похоже, что у его наставника действительно хороший глаз, но в прошлой жизни он, кажется, не слышал, чтобы наставник занимался исследованиями в этой области, похоже, что исследования не увенчались успехом.
Иначе и не могло быть, чтобы не было никаких новостей.
Ведь кто в здравом уме будет болтать о своих прошлых неудачах, разве не все хвастаются своими достижениями?
К тому же неудача при разработке нового материала - обычное дело, нехватка финансирования, неразрешимые проблемы, побег наставника, переманивание команды разработчиков - всё это в порядке вещей.
Ведь в стране университетов, институтов материаловедения, лабораторий материалов, компаний по производству материалов и прочего - как грязи, и хотя область материалов очень широка, ценных и популярных не так много.
Так же, как Чэнь Чжэнпин видит, что низкоразмерные материалы из халькогенидов переходных металлов - это горячая перспектива будущего, другие люди, которые годами вращаются в мире материалов, тем более, наверняка видят, ведь все они - старые лисы.
Поэтому конкуренция между ними действительно немаленькая, все спешат, обгоняя друг друга, или просто заваливают деньгами.
Например, Чжэцзянский университет в последние годы за деньги переманил немало профессоров и сотрудников лабораторий из Нанкинского университета и даже из Пекинского университета и университета Цинхуа, бывало даже, что переманивали всех сотрудников целого проекта.
Именно поэтому влияние Чжэцзянского университета в последние годы стремительно растёт.
Что ещё более важно, в индустрии материалов действительно важна скорость, и победитель получает всё.
Если вы сможете сделать материал на месяц или даже на полмесяца раньше и успешно получить патент, то опоздавшие действительно останутся ни с чем, даже супа не похлебают.
"Наставник, Сюй Чуань пришёл".
Приведя человека, Фань Пэнъюэ окликнул занятого Чэнь Чжэнпина.
"Учитель", - Сюй Чуань тоже поздоровался.
"Хорошо, Сюй Чуань, подожди немного, я закончу этот эксперимент, Фань Пэнъюэ, ты пока познакомь Сюй Чуаня с нашим проектом".
Чэнь Чжэнпин, не поднимая головы, ответил, уставившись на экспериментальное оборудование перед собой.
"Тогда пойдём со мной, младший брат", - Фань Пэнъюэ добродушно улыбнулся и повёл Сюй Чуаня осматривать лабораторию материалов, попутно объясняя:
"Материал, который мы исследуем в этом проекте, как я уже говорил, - диселенид вольфрама, это низкоразмерный материал".
"О, забыл объяснить, что такое низкоразмерный материал. Так называемые низкоразмерные материалы - это материалы, размер которых не превышает нанометрового уровня в трёх измерениях, конкретно - двумерные, одномерные и нульмерные материалы".
"Одномерные материалы называются квантовыми проволоками, толщина проволоки - нанометрового порядка, например, углеродные нанотрубки, одномерный графен - это одномерные материалы".
"А двумерные материалы включают в себя границу раздела двух материалов или тонкую плёнку, нанесённую на подложку, глубина границы раздела или толщина плёнки - нанометрового порядка, например, металлические нанопластины". "Диселенид вольфрама, который мы исследуем, - это двумерный материал".
"Да, эти понятия не должны быть для тебя сложными, но пока тебе достаточно просто ознакомиться с ними, не нужно углубляться".
"На данный момент основная проблема, с которой мы столкнулись, заключается в том, как расположить диселенид вольфрама в виде одноатомной структуры на кремниевой пластине с оксидом кремния или на пластине из оптического сапфира, чтобы он образовал однослойную структуру нанометрового уровня".
"Но каждый раз при эксперименте с укладкой в конечном итоге диселенид вольфрама..."
Фань Пэнъюэ вкратце рассказал о текущем состоянии проекта и ходе работ, а также в общих чертах объяснил знания о материалах.
Ведь невозможно решить математическую проблему материала, совершенно не разбираясь в материалах.
"Что мне нужно делать?" - "с сомнением" спросил Сюй Чуань.
Выслушав объяснения Фань Пэнъюэ, он уже примерно понял, в чём проблема.
Диселенид вольфрама, как типичный низкоразмерный сульфидный материал, хотя он и не изучал его, но в прошлой жизни он исследовал немало подобных материалов.
Наноматериалы были в центре его исследований в прошлой жизни.
Если не ошибаюсь, проблема с укладкой диселенида вольфрама должна заключаться в эвтектическом эффекте диселенида вольфрама.
Поскольку диселенид вольфрама - это неорганическое соединение со слоистой структурой, имеющее гексагональную структуру, подобную дисульфиду молибдена, каждый атом вольфрама соединяется с шестью атомами селена в координации тригональной призмы, а каждый атом селена соединяется с тремя атомами вольфрама в пирамидальной конфигурации.
Длина связи между вольфрамом и селеном составляет 2,526, длина связи между селеном и селеном составляет 3,34, а слои связаны между собой силами Ван-дер-Ваальса.
В целом, существует множество методов получения двумерных нанолистовых материалов, например, механическое отслаивание, жидкофазное отслаивание, электрохимическое отслаивание, химическое осаждение из паровой фазы, гидротермальный метод и другие.
Из этих методов, за исключением механического отслаивания, большинство подходят для диселенида вольфрама.
Но из-за наличия сил Ван-дер-Ваальса отслоившиеся нанолисты диселенида вольфрама нестабильны и легко снова складываются вместе под действием сил Ван-дер-Ваальса.
В этом, скорее всего, и заключается основная причина, по которой проект застрял.
"Нам нужна твоя помощь в анализе данных, чтобы понять, что именно мешает полной кристаллизации диселенида вольфрама в процессе укладки. Это относится к области функционального анализа, я специально учился у профессора Чжоу Хая некоторое время, но, очевидно, ты понимаешь, у меня почти нет математических способностей".
"Поэтому я прошу тебя об этом".
"Конечно, я буду полностью помогать тебе, я буду сообщать тебе значение каждых экспериментальных данных и соответствующие шаги эксперимента, так, возможно, будет быстрее".
Фань Пэнъюэ вздохнул, ни он, ни его наставник не сильны в функциональном анализе, хотя наставник знает немного больше, чем он, но для них эта математика - тёмный лес, не могут найти нить рассуждений.
Но это нормально, не все такие ненормальные, как этот младший брат.
На самом деле, на бакалавриате физического факультета обычного университета вообще не преподают функциональный анализ, даже если ты выберешь его в качестве дополнительной специальности, тебе придётся ходить на лекции на математический факультет.
Поэтому у физиков в физическом мире обычно не очень хорошо с математикой, за исключением Виттена и этого ненормального.