從全能學霸到首席科學家  第三百一十五章 隨手搞出個重要成果

類別: 科幻 | 超級科技   作者:首席設計師  書名:從全能學霸到首席科學家  更新時間:2022-07-15
 
聽到林曉的話,趙賢就不由疑惑了起來。

換一種結構?

換什么結構?

林曉卻是繼續看著上面的數據,并沒有直接回答他的問題,而是說道:“釔鋇銅氧只需要使用便宜的液氮,就能夠直接達到超導態,但是實際上,釔鋇銅氧的運用范圍并不廣,現在更多的都是使用鈮鈦合金作為超導體。”

“這就是因為,釔鋇銅氧多晶下的臨界電流密度太低了,除非我們能夠制備出單晶形態下的它。”

“但可惜的是,單晶形態的制備成本有些過高了,所以我們就只能放棄這一點了。”

“嗯。”

聽著林曉的講述,趙賢點點頭,這些他都清楚,然后說道:“不過,另外還有一個原因,就是釔鋇銅氧太脆了,不能像銅或者鈮鈦合金一樣有著較好的韌性,這樣的話咱們就不能將它制程電線了,十分的不方便。”

林曉微微頷首,“是的,所以它的使用范圍比較短。”

趙賢點頭,但轉而又疑惑地問道,“不過,這和你說的換一種結構,有什么關系?你要給ybco換一種結構?”

林曉點點頭,隨后也沒有廢話,直接操作起電腦。

“你們電腦上應該有模擬材料超導的軟甲吧……唔,找到了,qe。”

隨后他直接打開了qe軟件,進入了軟件界面,然后就開始使用起了這個軟件。

看著林曉那嫻熟的操作,趙賢心中不由感到驚訝。

通常來說,他們研究超導體的,也會用上計算材料的方式來進行輔助研究,也有一些軟件能夠對此進行模擬。

當然,趙賢對這方面倒是不怎么擅長,畢竟他的年齡已經大了,對于計算材料學這個新的領域,他并沒有進行過系統性的學習,也就是比較了解而已,當然,他的比較了解,指的是能夠隨便寫幾篇這方面的博士論文出來,畢竟對他這樣的院士來說,學習能力什么的,當然都很強。

只不過,此時看著林曉的操作,他就猛然想起來,林曉在提出電子拓撲成鍵理論之前,可是還提過一個叫做林氏成鍵機制的理論,這個林氏成鍵機制,可是和計算材料學也有挺大關系。

想到這,趙賢不由感嘆,難怪外面的人都說林曉是個全能科學家,此言非虛啊。

他重新將目光看向了林曉的操作,這個時候卻不由一愣:“嗯?你這弄的是什么?釔鋇銅氧不是這個參數吧?”

他赫然看見林曉正在輸入關于模擬測試材料的各項數據,但是這些數據,和原本的釔鋇銅氧有些不同,其中關于晶體結構就有一些不一樣的地方。

林曉則是一笑,說道:“我是想做一個實驗。”

“實驗?”

“嗯,這個實驗暫時先在軟件上進行一下,如果能夠達到我預料的結果,未來定光研究所,大概也要成立一個超導實驗室了。”

“哦?到時候你可別過來挖我們的人。”趙賢挑了挑眉說道,“我們實驗室的人都已經很少了。”

林曉笑道:“這個問題嘛,我暫時可不能給你保證。”

“好家伙,你這是赤裸裸地告訴我,你打算挖我們實驗室的人啊?”趙賢頓時笑罵一聲,不過隨后他又搖搖頭說道:“算了,隨便你的,反正我估計也快退休了,而且現在研究超導體的人也越來越少了,如果你能過重新喚起年輕人對超導體的興趣的話,那就隨便你來吧。”

林曉默然片刻,轉頭繼續輸入其他參數,同時問道:“你說,如果室溫超導體真的被研究出來了,是不是以前研究超導所有人,都會失業了?”

“這個……”趙賢一愣,沒想到林曉會問這件事情。

“這個嘛,我就不清楚了,我以前也從來沒有想過這件事情,畢竟我可沒有想過在我有生之年能看到室溫超導體出現——哦,還得加個常壓的條件,但不管如何,就算常溫常壓超導體出現,那剛出現的時候,制備的成本肯定也很高吧,到時候人們不就可以研究一下這么降低制備成本嘛,這大概又需要幾十年時間,計算機從出現到個人計算機的出現,中間不也有幾十年的跨度。”

“另外,再進一萬步來說,就算這種常溫常壓超導體真的突然出現了,并且制備成本是可以用于民用的,那么相比起這種超導體對人類社會的意義,即使有很多人失去了工作,但是功在千秋嘛。”

聽著趙賢的回答,林曉點點頭。

他曾經告訴過孔華安,他的最大理想就是實現共產主義,而實現共產主義,首先就需要極為先進的科學技術,而室溫超導體,絕對能夠稱得上是這種社會的必要技術。

幾乎無損耗的傳遞能量,這對于一個社會來說,意義十分非凡,這意味著生產力的極大提高,以及生產水平的極大發展。

這也是林曉為什么突然對這個東西產生了興趣。

不過,現在說這些還沒有意義,倒不如先把他眼前的這個東西給解決了再說,于是他不再多想,將目光重新放在了眼前的電腦上,繼續操作起來。

而趙賢見到此,則問道:“你還沒說你要進行什么實驗呢。”

“哦,這個啊。”林曉回答道:“這是一個關于庫珀對的實驗。”

“庫珀對?”

趙賢生出了疑惑,庫珀對,是bcs理論中,解釋低溫超導體電子行為的一個東西,也就是說,在超導體中,電子是兩兩形成了一個庫珀對,然后才能實現超導性質,也就是電子在導體中無阻礙的流動。

只不過,在高溫超導體中,物理學家還不能確定是否是庫珀對導致的超導性質,但主流觀點中,人們還是相信庫珀對是形成超導的主要原因。

而現在林曉打算進行關于庫珀對的實驗,莫非,“你覺得高溫超導體中,庫珀對也是導致超導性的主要原因?”

林曉回答道:“為什么不能這么認為呢?當然,我也沒有說,庫珀對就是對超導機理的最終解釋。”

“不過,相信所有物理學家都和我一樣認為,最終完全統一的超導機理,必然是能夠解釋為什么在高溫超導體中,我們不能再輕松觀察到庫珀對的存在。”

“而我的實驗,其實也是為了嘗試一下去找到釔鋇銅氧中是否存在庫珀對,這個新結構的釔鋇銅氧,是我根據電子拓撲成鍵理論,對它進行的等價拓撲變化,然后我們再看看,軟件的模擬結果如何,如果我的猜想沒有錯的話,這個新結構下的釔鋇銅氧,雖然其他性質沒有發生太大變化,但是在臨界電流密度上應該會有較大的變化。”

“哦?”聽到林曉這么說,趙賢立馬就來了興趣,林曉居然用到了電子拓撲成鍵理論來研究?

甚至還直接將原來的釔鋇銅氧晶體結構進行了等價拓撲。

電子拓撲成鍵理論就擁有這個作用,它能夠輕易地計算出一個晶體結構的等價結構,兩者結構不同,但是卻可以完全視為等價。

不過,讓趙賢稍微有些疑惑的是:“我也沒看你計算嘛,你怎么確定你輸入的數據是對的?”

對于這個問題,林曉一臉理所當然地說道:“心算嘛,這種計算又不怎么復雜,心算就行了。”

趙賢看了看林曉已經輸入進去了二十多個數據,甚至連停頓似乎都不帶停頓的,他心想自己要是信了才怪,這是正常心算能算出來的?

二十多個數據還不復雜?而且林曉仿佛都沒有經過思考就輸入出來了一樣,趙賢自問是做不到,至于換其他人來,恐怕也做不到,估計也只有眼前這個最年輕的菲爾茲獎得主才能做到了。

而且現在也僅僅只是輸入了二十多個數據而已,看看后面的情況,少說也還得需要再輸入幾十個數據進去才行,畢竟釔鋇銅氧的化學式,可就包含了十三個原子,再加上其他數據,幾十個數據都還算少的了。

于是他就在旁邊靜靜地看著林曉輸入,期待他能有停下來思考的時候。

甚至趙賢還自己跟自己打起了賭,就賭明天早餐多喝一碗豆汁兒。

最后很遺憾,林曉將所有數據全部輸入進去之后,沒有經過哪怕半分鐘的思考,好像他輸入上一個數據的同時,就算出了下一個數據的值。

看來明天早上只能含淚多喝一碗豆汁兒了。

趙賢臉上露出了悲傷的笑容。

“輸入完了?”

林曉點頭:“完了。”

隨后,他便按下了,軟件也立馬對這些數據開始了計算,一個進度條也冒了出來。

而兩人也都頗為期待地看著進度條,等待其走到百分百的那一刻。

就這樣,時間很快過去,終于,進度條來到了百分百,隨后,界面一跳,結果出來了。

看著結果,趙賢頓時震住了:“臨界電流密度……居然真的變大了!為什么?根據電子拓撲成鍵理論,你這不是等價拓撲變換嗎?為什么會有這種情況出現?”

林曉沒有說話,只是從旁邊拿來了一支筆和本子,隨后在上面開始計算起來。

“在一個n電子系統的費米海表面加入兩個電子,這兩個電子不與費米海中的電子相互作用,但是這兩個電子之間存在相互吸引勢。這兩個電子服從薛定諤方程。”

最終,我們可以求得:ε2hwd/(1e2/vz)≌2hwde(2/vz)

寫到這,林曉說道:“現在,我可以相信,導致這種情況發生的原因,必然是因為有大量電子對的出現,甚至,我都可以做出大膽推斷,這些電子對,和庫珀對有很大的關聯,甚至他們就是庫珀對!”

趙賢低頭看著林曉的證明過程,面露震驚。

他完全沒想到林曉這么幾乎是隨便搞了幾下,竟然就搞出了這種驚人的結論。

一旦這件事情宣布出去,相信整個超導界都會為之而震驚。

因為林曉的這個證明,等于說庫珀對在釔鋇銅氧這個高溫超導體中,仍然扮演著極為重要的地位!

也就是說,他為超導界一直苦苦追求的高溫超導機理,帶來了一個重要的成果!

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