第318章 随手搞出个重要成果
第318章随手搞出个重要成果
听到林晓的话,赵贤就不由疑惑了起来。
换一种结构?
换什么结构?
林晓却是继续看着上面的数据,并没有直接回答他的问题,而是说道:“钇钡铜氧只需要使用便宜的液氮,就能够直接达到超导态,但是实际上,钇钡铜氧的运用范围并不广,现在更多的都是使用铌钛合金作为超导体。”
“这就是因为,钇钡铜氧多晶下的临界电流密度太低了,除非我们能够制备出单晶形态下的它。”
“但可惜的是,单晶形态的制备成本有些过高了,所以我们就只能放弃这一点了。”
“嗯。”
听着林晓的讲述,赵贤点点头,这些他都清楚,然后说道:“不过,另外还有一个原因,就是钇钡铜氧太脆了,不能像铜或者铌钛合金一样有着较好的韧性,这样的话咱们就不能将它制程电线了,十分的不方便。”
林晓微微颔首,“是的,所以它的使用范围比较短。”
赵贤点头,但转而又疑惑地问道,“不过,这和你说的换一种结构,有什么关系?你要给YBCO换一种结构?”
林晓点点头,随后也没有废话,直接操作起电脑。
“你们电脑上应该有模拟材料超导的软甲吧……唔,找到了,QE。”
随后他直接打开了QE软件,进入了软件界面,然后就开始使用起了这个软件。
看着林晓那娴熟的操作,赵贤心中不由感到惊讶。
通常来说,他们研究超导体的,也会用上计算材料的方式来进行辅助研究,也有一些软件能够对此进行模拟。
当然,赵贤对这方面倒是不怎么擅长,毕竟他的年龄已经大了,对于计算材料学这个新的领域,他并没有进行过系统性的学习,也就是比较了解而已,当然,他的比较了解,指的是能够随便写几篇这方面的博士论文出来,毕竟对他这样的院士来说,学习能力什么的,当然都很强。
只不过,此时看着林晓的操作,他就猛然想起来,林晓在提出电子拓扑成键理论之前,可是还提过一个叫做林氏成键机制的理论,这个林氏成键机制,可是和计算材料学也有挺大关系。
想到这,赵贤不由感叹,难怪外面的人都说林晓是个全能科学家,此言非虚啊。
他重新将目光看向了林晓的操作,这个时候却不由一愣:“嗯?伱这弄的是什么?钇钡铜氧不是这个参数吧?”
他赫然看见林晓正在输入关于模拟测试材料的各项数据,但是这些数据,和原本的钇钡铜氧有些不同,其中关于晶体结构就有一些不一样的地方。
林晓则是一笑,说道:“我是想做一个实验。”
“实验?”
“嗯,这个实验暂时先在软件上进行一下,如果能够达到我预料的结果,未来定光研究所,大概也要成立一个超导实验室了。”
“哦?到时候你可别过来挖我们的人。”赵贤挑了挑眉说道,“我们实验室的人都已经很少了。”
林晓笑道:“这个问题嘛,我暂时可不能给你保证。”
“好家伙,你这是赤裸裸地告诉我,你打算挖我们实验室的人啊?”赵贤顿时笑骂一声,不过随后他又摇摇头说道:“算了,随便你的,反正我估计也快退休了,而且现在研究超导体的人也越来越少了,如果你能过重新唤起年轻人对超导体的兴趣的话,那就随便你来吧。”
林晓默然片刻,转头继续输入其他参数,同时问道:“你说,如果室温超导体真的被研究出来了,是不是以前研究超导所有人,都会失业了?”
“这个……”赵贤一愣,没想到林晓会问这件事情。
“这个嘛,我就不清楚了,我以前也从来没有想过这件事情,毕竟我可没有想过在我有生之年能看到室温超导体出现——哦,还得加个常压的条件,但不管如何,就算常温常压超导体出现,那刚出现的时候,制备的成本肯定也很高吧,到时候人们不就可以研究一下这么降低制备成本嘛,这大概又需要几十年时间,计算机从出现到个人计算机的出现,中间不也有几十年的跨度。”
“另外,再进一万步来说,就算这种常温常压超导体真的突然出现了,并且制备成本是可以用于民用的,那么相比起这种超导体对人类社会的意义,即使有很多人失去了工作,但是功在千秋嘛。”
听着赵贤的回答,林晓点点头。
他曾经告诉过孔华安,他的最大理想就是实现共产主义,而实现共产主义,首先就需要极为先进的科学技术,而室温超导体,绝对能够称得上是这种社会的必要技术。
几乎无损耗的传递能量,这对于一个社会来说,意义十分非凡,这意味着生产力的极大提高,以及生产水平的极大发展。
这也是林晓为什么突然对这个东西产生了兴趣。
不过,现在说这些还没有意义,倒不如先把他眼前的这个东西给解决了再说,于是他不再多想,将目光重新放在了眼前的电脑上,继续操作起来。
而赵贤见到此,则问道:“你还没说你要进行什么实验呢。”
“哦,这个啊。”林晓回答道:“这是一个关于库珀对的实验。”
“库珀对?”
赵贤生出了疑惑,库珀对,是BCS理论中,解释低温超导体电子行为的一个东西,也就是说,在超导体中,电子是两两形成了一个库珀对,然后才能实现超导性质,也就是电子在导体中无阻碍的流动。
只不过,在高温超导体中,物理学家还不能确定是否是库珀对导致的超导性质,但主流观点中,人们还是相信库珀对是形成超导的主要原因。
而现在林晓打算进行关于库珀对的实验,莫非,“你觉得高温超导体中,库珀对也是导致超导性的主要原因?”
林晓回答道:“为什么不能这么认为呢?当然,我也没有说,库珀对就是对超导机理的最终解释。”
“不过,相信所有物理学家都和我一样认为,最终完全统一的超导机理,必然是能够解释为什么在高温超导体中,我们不能再轻松观察到库珀对的存在。”
“而我的实验,其实也是为了尝试一下去找到钇钡铜氧中是否存在库珀对,这个新结构的钇钡铜氧,是我根据电子拓扑成键理论,对它进行的等价拓扑变化,然后我们再看看,软件的模拟结果如何,如果我的猜想没有错的话,这个新结构下的钇钡铜氧,虽然其他性质没有发生太大变化,但是在临界电流密度上应该会有较大的变化。”
“哦?”听到林晓这么说,赵贤立马就来了兴趣,林晓居然用到了电子拓扑成键理论来研究?
甚至还直接将原来的钇钡铜氧晶体结构进行了等价拓扑。
电子拓扑成键理论就拥有这个作用,它能够轻易地计算出一个晶体结构的等价结构,两者结构不同,但是却可以完全视为等价。
不过,让赵贤稍微有些疑惑的是:“我也没看你计算嘛,你怎么确定你输入的数据是对的?”
对于这个问题,林晓一脸理所当然地说道:“心算嘛,这种计算又不怎么复杂,心算就行了。”
赵贤看了看林晓已经输入进去了二十多个数据,甚至连停顿似乎都不带停顿的,他心想自己要是信了才怪,这是正常心算能算出来的?
二十多个数据还不复杂?而且林晓仿佛都没有经过思考就输入出来了一样,赵贤自问是做不到,至于换其他人来,恐怕也做不到,估计也只有眼前这个最年轻的菲尔兹奖得主才能做到了。
而且现在也仅仅只是输入了二十多个数据而已,看看后面的情况,少说也还得需要再输入几十个数据进去才行,毕竟钇钡铜氧的化学式,可就包含了十三个原子,再加上其他数据,几十个数据都还算少的了。
于是他就在旁边静静地看着林晓输入,期待他能有停下来思考的时候。
甚至赵贤还自己跟自己打起了赌,就赌明天早餐多喝一碗豆汁儿。
最后很遗憾,林晓将所有数据全部输入进去之后,没有经过哪怕半分钟的思考,好像他输入上一个数据的同时,就算出了下一个数据的值。
看来明天早上只能含泪多喝一碗豆汁儿了。
赵贤脸上露出了悲伤的笑容。
“输入完了?”
林晓点头:“完了。”
随后,他便按下了回车,软件也立马对这些数据开始了计算,一个进度条也冒了出来。
而两人也都颇为期待地看着进度条,等待其走到百分百的那一刻。
就这样,时间很快过去,终于,进度条来到了百分百,随后,界面一跳,结果出来了。
看着结果,赵贤顿时震住了:“临界电流密度……居然真的变大了!为什么?根据电子拓扑成键理论,你这不是等价拓扑变换吗?为什么会有这种情况出现?”
林晓没有说话,只是从旁边拿来了一支笔和本子,随后在上面开始计算起来。
“在一个N电子系统的费米海表面加入两个电子,这两个电子不与费米海中的电子相互作用,但是这两个电子之间存在相互吸引势。这两个电子服从薛定谔方程。”
【-h/(2m)(▽1+▽2)ψ……】
【最终,我们可以求得:ε=2hωD/(1-e^2/vz)≌-2hωDe^(-2/vz)】
写到这,林晓说道:“现在,我可以相信,导致这种情况发生的原因,必然是因为有大量电子对的出现,甚至,我都可以做出大胆推断,这些电子对,和库珀对有很大的关联,甚至他们就是库珀对!”
赵贤低头看着林晓的证明过程,面露震惊。
他完全没想到林晓这么几乎是随便搞了几下,竟然就搞出了这种惊人的结论。
一旦这件事情宣布出去,相信整个超导界都会为之而震惊。
因为林晓的这个证明,等于说库珀对在钇钡铜氧这个高温超导体中,仍然扮演着极为重要的地位!
也就是说,他为超导界一直苦苦追求的高温超导机理,带来了一个重要的成果!
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听到林晓的话,赵贤就不由疑惑了起来。
换一种结构?
换什么结构?
林晓却是继续看着上面的数据,并没有直接回答他的问题,而是说道:“钇钡铜氧只需要使用便宜的液氮,就能够直接达到超导态,但是实际上,钇钡铜氧的运用范围并不广,现在更多的都是使用铌钛合金作为超导体。”
“这就是因为,钇钡铜氧多晶下的临界电流密度太低了,除非我们能够制备出单晶形态下的它。”
“但可惜的是,单晶形态的制备成本有些过高了,所以我们就只能放弃这一点了。”
“嗯。”
听着林晓的讲述,赵贤点点头,这些他都清楚,然后说道:“不过,另外还有一个原因,就是钇钡铜氧太脆了,不能像铜或者铌钛合金一样有着较好的韧性,这样的话咱们就不能将它制程电线了,十分的不方便。”
林晓微微颔首,“是的,所以它的使用范围比较短。”
赵贤点头,但转而又疑惑地问道,“不过,这和你说的换一种结构,有什么关系?你要给YBCO换一种结构?”
林晓点点头,随后也没有废话,直接操作起电脑。
“你们电脑上应该有模拟材料超导的软甲吧……唔,找到了,QE。”
随后他直接打开了QE软件,进入了软件界面,然后就开始使用起了这个软件。
看着林晓那娴熟的操作,赵贤心中不由感到惊讶。
通常来说,他们研究超导体的,也会用上计算材料的方式来进行辅助研究,也有一些软件能够对此进行模拟。
当然,赵贤对这方面倒是不怎么擅长,毕竟他的年龄已经大了,对于计算材料学这个新的领域,他并没有进行过系统性的学习,也就是比较了解而已,当然,他的比较了解,指的是能够随便写几篇这方面的博士论文出来,毕竟对他这样的院士来说,学习能力什么的,当然都很强。
只不过,此时看着林晓的操作,他就猛然想起来,林晓在提出电子拓扑成键理论之前,可是还提过一个叫做林氏成键机制的理论,这个林氏成键机制,可是和计算材料学也有挺大关系。
想到这,赵贤不由感叹,难怪外面的人都说林晓是个全能科学家,此言非虚啊。
他重新将目光看向了林晓的操作,这个时候却不由一愣:“嗯?伱这弄的是什么?钇钡铜氧不是这个参数吧?”
他赫然看见林晓正在输入关于模拟测试材料的各项数据,但是这些数据,和原本的钇钡铜氧有些不同,其中关于晶体结构就有一些不一样的地方。
林晓则是一笑,说道:“我是想做一个实验。”
“实验?”
“嗯,这个实验暂时先在软件上进行一下,如果能够达到我预料的结果,未来定光研究所,大概也要成立一个超导实验室了。”
“哦?到时候你可别过来挖我们的人。”赵贤挑了挑眉说道,“我们实验室的人都已经很少了。”
林晓笑道:“这个问题嘛,我暂时可不能给你保证。”
“好家伙,你这是赤裸裸地告诉我,你打算挖我们实验室的人啊?”赵贤顿时笑骂一声,不过随后他又摇摇头说道:“算了,随便你的,反正我估计也快退休了,而且现在研究超导体的人也越来越少了,如果你能过重新唤起年轻人对超导体的兴趣的话,那就随便你来吧。”
林晓默然片刻,转头继续输入其他参数,同时问道:“你说,如果室温超导体真的被研究出来了,是不是以前研究超导所有人,都会失业了?”
“这个……”赵贤一愣,没想到林晓会问这件事情。
“这个嘛,我就不清楚了,我以前也从来没有想过这件事情,毕竟我可没有想过在我有生之年能看到室温超导体出现——哦,还得加个常压的条件,但不管如何,就算常温常压超导体出现,那刚出现的时候,制备的成本肯定也很高吧,到时候人们不就可以研究一下这么降低制备成本嘛,这大概又需要几十年时间,计算机从出现到个人计算机的出现,中间不也有几十年的跨度。”
“另外,再进一万步来说,就算这种常温常压超导体真的突然出现了,并且制备成本是可以用于民用的,那么相比起这种超导体对人类社会的意义,即使有很多人失去了工作,但是功在千秋嘛。”
听着赵贤的回答,林晓点点头。
他曾经告诉过孔华安,他的最大理想就是实现共产主义,而实现共产主义,首先就需要极为先进的科学技术,而室温超导体,绝对能够称得上是这种社会的必要技术。
几乎无损耗的传递能量,这对于一个社会来说,意义十分非凡,这意味着生产力的极大提高,以及生产水平的极大发展。
这也是林晓为什么突然对这个东西产生了兴趣。
不过,现在说这些还没有意义,倒不如先把他眼前的这个东西给解决了再说,于是他不再多想,将目光重新放在了眼前的电脑上,继续操作起来。
而赵贤见到此,则问道:“你还没说你要进行什么实验呢。”
“哦,这个啊。”林晓回答道:“这是一个关于库珀对的实验。”
“库珀对?”
赵贤生出了疑惑,库珀对,是BCS理论中,解释低温超导体电子行为的一个东西,也就是说,在超导体中,电子是两两形成了一个库珀对,然后才能实现超导性质,也就是电子在导体中无阻碍的流动。
只不过,在高温超导体中,物理学家还不能确定是否是库珀对导致的超导性质,但主流观点中,人们还是相信库珀对是形成超导的主要原因。
而现在林晓打算进行关于库珀对的实验,莫非,“你觉得高温超导体中,库珀对也是导致超导性的主要原因?”
林晓回答道:“为什么不能这么认为呢?当然,我也没有说,库珀对就是对超导机理的最终解释。”
“不过,相信所有物理学家都和我一样认为,最终完全统一的超导机理,必然是能够解释为什么在高温超导体中,我们不能再轻松观察到库珀对的存在。”
“而我的实验,其实也是为了尝试一下去找到钇钡铜氧中是否存在库珀对,这个新结构的钇钡铜氧,是我根据电子拓扑成键理论,对它进行的等价拓扑变化,然后我们再看看,软件的模拟结果如何,如果我的猜想没有错的话,这个新结构下的钇钡铜氧,虽然其他性质没有发生太大变化,但是在临界电流密度上应该会有较大的变化。”
“哦?”听到林晓这么说,赵贤立马就来了兴趣,林晓居然用到了电子拓扑成键理论来研究?
甚至还直接将原来的钇钡铜氧晶体结构进行了等价拓扑。
电子拓扑成键理论就拥有这个作用,它能够轻易地计算出一个晶体结构的等价结构,两者结构不同,但是却可以完全视为等价。
不过,让赵贤稍微有些疑惑的是:“我也没看你计算嘛,你怎么确定你输入的数据是对的?”
对于这个问题,林晓一脸理所当然地说道:“心算嘛,这种计算又不怎么复杂,心算就行了。”
赵贤看了看林晓已经输入进去了二十多个数据,甚至连停顿似乎都不带停顿的,他心想自己要是信了才怪,这是正常心算能算出来的?
二十多个数据还不复杂?而且林晓仿佛都没有经过思考就输入出来了一样,赵贤自问是做不到,至于换其他人来,恐怕也做不到,估计也只有眼前这个最年轻的菲尔兹奖得主才能做到了。
而且现在也仅仅只是输入了二十多个数据而已,看看后面的情况,少说也还得需要再输入几十个数据进去才行,毕竟钇钡铜氧的化学式,可就包含了十三个原子,再加上其他数据,几十个数据都还算少的了。
于是他就在旁边静静地看着林晓输入,期待他能有停下来思考的时候。
甚至赵贤还自己跟自己打起了赌,就赌明天早餐多喝一碗豆汁儿。
最后很遗憾,林晓将所有数据全部输入进去之后,没有经过哪怕半分钟的思考,好像他输入上一个数据的同时,就算出了下一个数据的值。
看来明天早上只能含泪多喝一碗豆汁儿了。
赵贤脸上露出了悲伤的笑容。
“输入完了?”
林晓点头:“完了。”
随后,他便按下了回车,软件也立马对这些数据开始了计算,一个进度条也冒了出来。
而两人也都颇为期待地看着进度条,等待其走到百分百的那一刻。
就这样,时间很快过去,终于,进度条来到了百分百,随后,界面一跳,结果出来了。
看着结果,赵贤顿时震住了:“临界电流密度……居然真的变大了!为什么?根据电子拓扑成键理论,你这不是等价拓扑变换吗?为什么会有这种情况出现?”
林晓没有说话,只是从旁边拿来了一支笔和本子,随后在上面开始计算起来。
“在一个N电子系统的费米海表面加入两个电子,这两个电子不与费米海中的电子相互作用,但是这两个电子之间存在相互吸引势。这两个电子服从薛定谔方程。”
【-h/(2m)(▽1+▽2)ψ……】
【最终,我们可以求得:ε=2hωD/(1-e^2/vz)≌-2hωDe^(-2/vz)】
写到这,林晓说道:“现在,我可以相信,导致这种情况发生的原因,必然是因为有大量电子对的出现,甚至,我都可以做出大胆推断,这些电子对,和库珀对有很大的关联,甚至他们就是库珀对!”
赵贤低头看着林晓的证明过程,面露震惊。
他完全没想到林晓这么几乎是随便搞了几下,竟然就搞出了这种惊人的结论。
一旦这件事情宣布出去,相信整个超导界都会为之而震惊。
因为林晓的这个证明,等于说库珀对在钇钡铜氧这个高温超导体中,仍然扮演着极为重要的地位!
也就是说,他为超导界一直苦苦追求的高温超导机理,带来了一个重要的成果!
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