第497章 李东:??? (第2/2页)
光轰击材料表面,然後把里面的原子以等离子体的形式溅射出来,这样就能形成一层薄膜。”
他简单的介绍了下pld的工作原理後,又指了指pld旁边的一台分子束外延设备和一套低温物性测量平台。
“这些就是我们这两年做出来的一些材料。”
李东顺着他手指的方向看去,这些平台上都摆放着透明的样品盒,每个盒子里都装着一小块薄片状的材料。
有一些黢黑,有一些则是暗金色的,还有几块灰扑扑的,跟旁边那些精心制备的样品比起来,显得格格不入。
唐越此时已经拿起了一块暗金色的薄片。
“这个材料是钙钛矿结构的稀土镍酸盐。”
“当初我们设计它的初衷,是想通过调控镍的3d轨道电子占据数,来逼近超导状态。”
“理论上,如果我们能把电子构型调到接近铜基超导里铜的3d?状态,就可以诱导出类似超导的配对。”
说到这里,唐越苦笑了一下。
“但结果……电子构型倒是调到位了,但晶格却对不上。”
“所以超导配对通道始终没能打开。”
“我们一年做了好几十组样品,电阻率最低的也没有跌破0。”
李东接过暗金色的薄片看了看,问道。
“那你们还留着干嘛呢?”
“因为我们後来测它的电化学性能,发现它在碱性环境下的析氧反应活性高得吓人。”
“催化效率都快赶上商用铱氧化物催化剂了。”
“而且,它的成本很低。”
其实这种情况在超导研究中挺常见的。
超导材料对电子结构和晶格环境的要求是非常严苛的,绝大多数候选材料在筛选过程中都会被淘汰。
但被淘汰不代表它没有价值。
因为他们的电子填充方式可能恰好让表面催化活性变得非常优异,或者又在热电转换或者气敏传感等其他领域,展现出意想不到的性能。
比如这块钙钛矿型镍酸盐,它虽然没能超导,但却意外成了一种非常有前景的非贵金属电催化材料。
此时唐月越又拿起了另外两个样品。
“这两块是掺杂了不同比例的镍基材料。”
“其中一个掺了锶,另一个掺了钡。”
“但很可惜,它们也没有进入超导态。”
“而且我们目前测下来,也没发现它们有什麽其他特别突出的性能。”
他一边把样品放回架子上,一边继续说道。
“不过陈老师说,先留着,做材料就是这样,10次嚐试,9次失败。”
“但你不知道哪次失败的样品,过几年说不定就能看出点新东西来。”
超导研究到材料这一步,和纯理论已经是两码事了。
理论算出来的结构再漂亮,到了真实的制作过程当中……
可能衬底的应力、生长温度的漂移、氧分压的微小波动,都可能让最终的产物和预期的完全不一样。
这种靠海量试错堆出来的研究范式,原本对习惯於用数学和逻辑推演的数学家来说,应该是很难忍受的。
但李东不一样啊。
他现在眼睛在发光,这种不确定性太让他着迷了,这就像你在吃巧克力豆时,不知道下一个是不是鼻屎味的。
此时,他的思维沙盘已经不知不觉地打开了。
而唐越还在继续地给李东介绍,这一次,他拿起了另一个样品。
“这个更有意思。”
“这块材料,是我们去年底做的。”
“我们当时想把一种无限层镍酸盐做到薄膜上,前驱体用的是nd?.?sr?.?nio?,然後通过还原脱氧变成无限层的ndnio?结构。”
“这是最近几年最热门的超导体系之一。”
“2019年斯坦福那边第一次在这种材料里观测到了超导电性,整个凝聚态物理界都炸了。”
“所以我们就想在这个基础上,试一下不同稀土元素的替代效应。”
“用镧替换部分钕,然後再调整锶的浓度……”
“但最後都失败了,我们没能在环境压力下观测到稳定的超导转变。”
“不过我们倒是发现了一个细节。”
“有两组样品,在低温输运测量的时候,电阻率出现了一个非常奇怪的陡降。”
“温度大概在65k附近,虽然它最後没有归零,但也停在了一个很低的残余电阻上。”
“老师怀疑它可能存在某种局部的超导涨落,但宏观上还没有形成完整的超导通路。”
就在唐越介绍的时候,一些词语钻就这麽钻进了李东的耳朵。
65k、无限层结构、镍的3d?电子构型、稀土碱土共掺杂的配比……
这些信息碎片,随即又通过李东的耳朵传到了思维沙盘里。
沙盘自动开始运转。
它把所有的变量拆开,镍的d轨道占据数、稀土离子的半径效应。
随後,这些参数全部自由重组。
la?ni?o?体系的双镍氧层堆叠、nd?.?sr?.?nio?的无限层骨架、中间相的混合结构……
一种,两种,三种……好几组不同配比、不同层间耦合方式的材料方案,同时在沙盘里成型了。
就在李东还没有反应过来的时候,沙盘的里浮现出了一行字。
【检测到潜在合成路径】
【基於逻辑:0.7,正在模拟电子结构与超导配对对称性】
【合成材料:la?(ni?.??cu?.??)?o??δ——层状钙钛矿双镍氧层体系,cu部分替位引入额外d轨道杂化,δ控制氧空位有序度】
【预估电子结构:ni 3d_{x2-y2}轨道半满,层间σ键合形成双层费米面,cu掺杂诱导范霍夫奇点向费米能级迁移】
【超导配对通道:dx2-y2波,层间耦合增强】
【成功率:0.017%】
李东:???