Глава 849. Ключ к комнатной сверхпроводимости •
Полчаса - это недолго, по крайней мере, для троих, получивших статью, это так.
Статья такого уровня смертельно привлекательна для любого ученого или исследователя в соответствующей области.
Только когда Сюй Чуань заговорил, трое неохотно оторвали взгляд от "Теории конструкции локализации конденсированных электронов" в руках.
"Академик Сюй, эту теорию написали вы?"
Глубоко вздохнув, Сун Вэньбо посмотрел на Сюй Чуаня горящими глазами и не удержался от вопроса.
Услышав этот вопрос, Фань Пэнъюэ и Гун Чжэн в кабинете тоже быстро перевели взгляд на него.
Это звучит как очень глупый вопрос, но он очень важен.
Если статья написана этим человеком лично, то вероятность того, что она станет механизмом комнатно-сверхпроводящих материалов, несомненно, огромна.
И разработка комнатно-сверхпроводящих материалов на ее основе также весьма вероятна.
Но если она написана кем-то другим, то придется задуматься о том, верна ли статья.
Ведь не каждого зовут "Сюй Чуань".
На диване Сюй Чуань с улыбкой кивнул и сказал: "Статью написал я сам."
Услышав этот утвердительный ответ, трое не могли сдержать волнения и возбуждения на лицах.
Зная характер этого человека, если бы он не был абсолютно уверен, он бы не стал публиковать свои исследования.
Хотя сейчас это не считается публикацией, но то, что он решил обнародовать теорию, также означает, что он высоко оценивает эту статью.
Это же исследование комнатно-сверхпроводящих материалов! Без преувеличения можно сказать, что если это удастся сделать, то это изменит весь мир, как и технология управляемого термоядерного синтеза!
Улыбнувшись, Сюй Чуань продолжил: "Следующая задача отдела исследований сверхпроводящих материалов - это комнатно-сверхпроводящие материалы, направление исследований - медно-оксидные материалы, основное внимание уделяется перестройке кристаллической структуры основного материала, а также экспериментам по легированию элементами ds-зоны, такими как серебро, углерод, золото и т.д."
"На начальном этапе я, Сун Вэньбо и Гун Чжэн будем отвечать за исследования в разных направлениях."
"Собранные экспериментальные данные будут переданы Фань Пэнъюэ для обработки, включая расчеты моделей расчета материалов."
"А сейчас я объясню вам эту теоретическую статью, постарайтесь понять все это как можно быстрее."
Услышав указания Сюй Чуаня, трое одновременно кивнули, принимая свои задачи.
Как правило, отправной точкой разработки нового материала являются физические исследования.
Потому что это связано с глубоким пониманием основных свойств и поведения материала.
Эта стадия работы может включать в себя исследование структуры материала, свойств и того, как они взаимодействуют.
Однако Сюй Чуань уже проделал эту стадию, теория конструкции локализации конденсированных электронов включает в себя предположение о механизме комнатно-сверхпроводящих материалов и о том, как построить локальную электронную кристаллическую структуру.
И после того, как теоретический проект разработан, следующим, естественно, является этап проектирования материала.
Основываясь на результатах теоретических исследований, исследователи будут думать о том, как улучшить или обновить характеристики материала, это может включать в себя состав нового материала, структуру и возможные методы обработки.
Здесь и накапливаются экспериментальные данные.
Используя различные технологии и процессы, такие как метод шаблонов, золь-гель метод и т.д., чтобы гарантировать, что материал может быть изготовлен в соответствии с проектными требованиями.
Обобщение экспериментальных данных и соответствующего опыта в процессе постоянных проб и ошибок, поиск пути к конечной точке - это обязательный путь для всех экспериментов в области материаловедения.
Этот шаг, если это небольшой исследовательский институт или экспериментальное учреждение, обычно выполняется вручную.
А более крупные исследовательские институты или предприятия создают соответствующие математические инструменты или модели, и, вводя экспериментальные данные в соответствующие инструменты, компьютер может быстро выполнить работу, которая в противном случае потребовала бы много рабочей силы и времени.
Разработанная Сюй Чуанем модель расчета материалов имеет аналогичные функции.
Или, скорее, на основе аналогичных функций он целенаправленно обновил ее, чтобы можно было использовать модель для поиска возможных путей синтеза и т.д. во время обработки данных.
Исследовательская работа над комнатно-сверхпроводящими материалами неуклонно и упорядоченно продвигается.
Хотя у Сюй Чуаня в голове был полный метод изготовления медно-оксидного хромо-серебряного сверхпроводящего материала, он не стал делать комнатно-сверхпроводящий материал прямо в первый день исследований.
С одной стороны, потому что это не соответствует здравому смыслу.
Хотя в процессе исследования материалов и встречаются европейцы, но быть настолько европейцем - это уже слишком.
А с другой стороны, естественно, сбор соответствующих экспериментальных данных.
Не забывайте, что медно-оксидный хромо-серебряный комнатно-сверхпроводящий материал имеет дефекты, и цель этой разработки комнатно-сверхпроводящего материала - не просто воспроизвести результаты исследований прошлой жизни, а найти путь оптимизации на основе оригинала.
Это и есть цель.
Исследования комнатно-сверхпроводящих материалов вошли в нужное русло, Сюй Чуань не спешит, первые четыре дня из семи дней в неделю он ездит в Институт материалов Чуаньхай, а последние три дня посвящает другой работе.
Жизнь с девяти до пяти для такого человека, как он, в некотором смысле даже считается отдыхом.
Ведь часто, когда он погружается в какую-то проблему или какой-то исследовательский проект, для него привычно не спать ночами и работать на износ.
"Профессор."
В Нанкинском университете, в кабинете, кто-то тихо постучал в дверь и позвал.
Услышав голос, Сюй Чуань поднял голову и, увидев, кто пришел, с улыбкой встал и поздоровался: "Как вы сюда попали?"
Пришедшим был его студент, Гу Бин, а за ним следовала девушка, подруга Гу Бина, по имени Цзян Цзы, когда они определились со своими отношениями, Гу Бин привел ее к нему.
Гу Бин с улыбкой на лице посмотрел на свою девушку.
Цзян Цзы кивнула, отпустила руку Гу Бина, подошла, протянула приглашение в руках Сюй Чуаню обеими руками и с улыбкой сказала: "Профессор, мы с Гу Бином пришли, чтобы передать вам приглашение."
Взгляд Сюй Чуаня остановился на Цзян Цзы, он понял, что происходит, с улыбкой протянул руку, взял приглашение и спросил: "Приглашение на свадьбу?"
На ярко-красном приглашении спереди золотой текучей краской был напечатан красный двойной иероглиф "счастье", а на задней стороне в месте открытия был узор в форме сердца.
Как он и ожидал, это было приглашение на свадьбу его студента.
Гу Бин, держа свою девушку за руку, с улыбкой на лице кивнул и сказал: "Да, профессор, я собираюсь жениться на Сяо Цзы."
Сюй Чуань с улыбкой поздравил: "Поздравляю вас! Время уже определено? Когда?"
Гу Бин был одним из его первых студентов, когда он его принял, ему было двадцать пять лет, прошло семь лет, и теперь ему уже тридцать три года.
Ведь в Китае средний возраст окончания докторантуры составляет около тридцати трех лет.
Он видел девушку Гу Бина, она из Чуаньду, на пять-шесть лет младше Гу Бина, они вместе уже почти год. Если посчитать время, то если все пройдет гладко, то пора жениться.
Гу Бин с улыбкой сказал: "Время уже назначено, на Новый год, то есть через месяц. Адрес - отель "Гринлэнд Интерконтиненталь"."
Сюй Чуань с улыбкой кивнул, открыл приглашение, посмотрел и сказал: "Я заранее все спланирую, обязательно приду вовремя."
Услышав это, Гу Бин расплылся в широкой улыбке.
Среди всех приглашенных гостей, за исключением родителей обеих сторон, Сюй Чуань, несомненно, был самым важным.
"Эм, профессор, я хотел бы попросить вас об одолжении."
После того, как Гу Бин вручил приглашение, он почесал голову и смущенно сказал.
Сюй Чуань с улыбкой спросил: "Что случилось?"
Гу Бин застенчиво улыбнулся и сказал: "Эм, профессор, я хотел бы попросить вас быть моим свидетелем на свадьбе."
"Свидетелем?" Услышав это, Сюй Чуань на мгновение опешил, а затем с улыбкой сказал: "Без проблем, это мелочи."
Гу Бин с улыбкой сказал: "Тогда я побеспокою вас, профессор."
Немного поболтав, Гу Бин ушел со своей девушкой, Сюй Чуань с улыбкой на лице посмотрел на красное приглашение на столе и немного вздохнул.
Сначала крестины дочери Линь Фэна, затем свадьба Гу Бина.
Незаметно, кажется, что его друзья и студенты, которые ненамного отличаются от него по возрасту, начинают переходить на другой этап жизни.
С улыбкой покачав головой, Сюй Чуань убрал приглашение, этот студент предусмотрительно прислал ему приглашение за месяц.
До этого нужно закончить исследование комнатно-сверхпроводящих материалов.
Ведь разработка, или, скорее, воспроизведение медно-оксидного хромо-серебряного комнатно-сверхпроводящего материала, не сложна, сложно последующее усовершенствование.
После Нового года ему, возможно, придется направить свою энергию в другие области.
Дни шли один за другим, жизнь Сюй Чуаня в основном проходила в трех точках.
Нанкинский университет, Институт материалов Чуаньхай, Институт Синхай и вилла у подножия горы Цзыцзинь.
Разработка комнатно-сверхпроводящих материалов занимала большую часть его энергии, что касается посещения Нанкинского университета для чтения лекций студентам и Института Синхай для руководства повседневной работой, то он в основном выбирал только одно место в день.
За почти месяц исследований комнатно-сверхпроводящих материалов был достигнут значительный прогресс.
Он, Сун Вэньбо и Гун Чжэн возглавляли по одной команде, выбирая разные направления исследований и собирая экспериментальные данные.
24 декабря, за день до Рождества, в разгар зимы, вопреки погоде, пошел сильный дождь, небо было покрыто темными тучами.
В лаборатории Института материалов Чуаньхай Сюй Чуань, одетый в белый халат, защитную маску и очки, поместил материал в руках в машину для электронно-лучевого напыления.
Поскольку он уже решил завершить разработку комнатно-сверхпроводящих материалов до свадьбы Гу Бина, необходимо оставить несколько дней для предварительной проверки.
Канун Рождества - хороший день, следуя процессу в памяти, Сюй Чуань уже начал работу по синтезу медно-оксидного хромо-серебряного комнатно-сверхпроводящего материала.
Для него, даже если прошло более десяти лет с тех пор, как он лично синтезировал медно-оксидный хромо-серебряный сверхпроводящий материал, весь процесс синтеза невозможно забыть.
На самом деле, самый главный ключ к комнатно-сверхпроводящим материалам заключается не в изучении методов "легирования" других сверхпроводящих материалов.
А в другом направлении.
То есть локализация электронов, так называемая конструкция локализации конденсированных электронов.
На самом деле, в истории исследований сверхпроводящих материалов человеком легирование можно назвать одним из самых важных методов.
Например, электропроводность в основном определяется концентрацией носителей заряда и подвижностью.
Из опыта, полученного при разработке полупроводниковых чипов, монокристаллического кремния и т.д., для повышения концентрации носителей заряда необходимо использовать легирование, или инжекцию напряжения затвора, инжекцию света и т.д.
Но легирование неизбежно приводит к увеличению количества примесей и дефектов, снижению подвижности, поэтому необходимо учитывать баланс и компромисс между ними.
Поиск сверхпроводящего материала, который так же идеально соответствует структуре и энергетическому уровню фосфора и кремния в полупроводниках, как n-легирование, - это то, чем занимаются почти все ученые в этой области.
Большинство сверхпроводящих материалов также были обнаружены таким образом.
Подходящее легирование повышает критическую температуру и критическую силу тока сверхпроводящего материала.
Будь то низкотемпературные/высокотемпературные сверхпроводящие материалы, будь то оксиды меди или сверхпроводящие материалы на основе железа, в процессе разработки эти свойства повышаются путем легирования этих основных материалов другими элементами.
Однако люди не знают, какой легирующий агент в сверхпроводящих материалах может достичь такой же идеальной совместимости, как "легирование кремния фосфором" в полупроводниках.
Поэтому метод исследования сверхпроводящих материалов - это перебор.
Все пробуют элементы из периодической таблицы один за другим, и всегда найдется один или несколько, которые смогут достичь оптимального соответствия структуры и энергетического уровня.
Однако материаловедение - довольно сложная область, и материальный мир тоже сложен, а легирующие агенты - это гораздо больше, чем просто элементы.
Точно так же, как позиция А перовскита ABX3 превратилась из первоначального атома в более сложную метиламиновую группу, мышление сразу же открылось, и, конечно же, сложность тоже открылась.
В это время чистое сканирование параметров методом исчерпания, накопление людских и материальных ресурсов, очевидно, будет не под силу перед лицом бесконечного числа групп соединений.
Возможно, будущий ИИ и вычисления больших данных - хорошее решение.
Но физика конденсированного состояния и система сильно коррелированных электронов подсказали Сюй Чуаню, что здесь есть еще один путь.
Это локализация электронов материала!
То есть, чтобы локализованные электроны оставались как можно ближе к поверхности Ферми, а не были глубоко зарыты во внутреннем слое атома.
Пока электроны материала могут стабильно находиться вблизи поверхности Ферми, можно в максимальной степени направлять прохождение тока.
Как построить такую систему - вот настоящий ключ к реализации комнатно-сверхпроводящих материалов.
Что касается методов синтеза, то на данный момент, несомненно, это технология нано-синтеза.
Только тончайшая технология синтеза наноматериалов может точно контролировать каждую область поверхности материала.
Медно-оксидный хромо-серебряный комнатно-сверхпроводящий материал был синтезирован с помощью нанотехнологий.
В определенных условиях, путем точной настройки укладки и скручивания поверхности слоя кристалла оксида меди, а затем легирования элементами серебра и хрома, можно заставить максимальный сверхток интерфейса изменяться в зависимости от направления тока, и реализовать электронное управление квантовым состоянием интерфейса, изменяя квантовое состояние путем реверсирования полярности тока, тем самым достигая сверхпроводимости.
Но, к сожалению, это все еще не комнатно-сверхпроводящий материал в "узком" смысле, и требуется определенное внешнее давление для стабилизации локализации электронов на поверхности Ферми.