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第八百五十一章 室溫超導的機理(第1頁)

送走了兩位院士,徐川從茶桌上拾起了那份發展魔都數學與交叉學科研究院的報告文件,搖了搖頭,将其丢到了雜物櫃裡面。

如果是單純的想要發展國内的基礎科學領域,他肯定是舉雙手支持的。

或許魔都那邊的确是支持基礎科學領域的發展的,人才培養和引進也一直都是國内關注的重點。

但他們走的路子,有點歪。

雖然說在學術界或科研界挖人并不是什麼事,但挖人是挖人,魔都那邊的想法卻不僅僅是挖人。

他們想的不僅僅是借雞生蛋,通過合作借助其他研究所的資源來培養自己人的同時,還試圖将雞一起薅走。

這種做法,老實說讓人的确有些不喜歡。

......

辦公桌前,徐川從抽屜中摸出了昨天複寫出來的常溫超導材料理論。

雖然站在這個時代的角度,别說常溫超導了,就是高溫超導的機制也是在他完成了強關聯效應後才做出來的。

但站在他的角度,常溫超導的機制并不是什麼未知的東西。

雖然上輩子研發的室溫超導材料有着不小的缺陷,但是通過實驗數據将相關的機理整理出來還是可以做到的。

不說全部,至少整理出一部分和室溫超導形成機理相關的實驗數據以及相關效應是沒什麼問題的。

而他這兩天複寫出來的理論,正是這部分。

超導是一種量子現象,其關鍵在于電子形成了對稱的庫珀對,避免電子之間的相互碰撞而導緻電阻。

而在室溫環境中,熱運動會打破這種庫珀對的對稱性,導緻超導态的破裂。

為了實現室溫超導,他在凝聚态物理和材料學領域中尋找到了一種能夠抑制熱運動的方法。

即凝聚态電子局域化構造理論。

實驗研究數據表明,控制晶格結構是實現室溫超導的關鍵因素之一。通過人工設計材料的晶格結構,可以有效地降低熱運動對庫珀對的破壞作用,從而實現室溫超導。

此外,在對室溫超導的研究中,徐川還發現,在一些特定的材料中引入局域的電子對耦合也可以提高材料的超導臨界溫度,使其接近室溫。

高溫銅碳銀複合超導材料就是基于局域的電子對耦合來提高超導臨界溫度。

它即便是面世了數年的時間,也面對着全球各國的研究,至今仍然保持着各項屬性綜合第一的地位,可見其性能的優秀。

目光落在室溫超導的研究機理上,徐川眼中帶着思索的神色。

“電子局域化構造主要涉及到電子在固體材料中的特定位置占據具有特定能量的狀态,它固體材料中與特定位置相關,具有特定能量的電子态。”

“而當一個電子占據此狀态時,它被束縛于具有特定能量的特定位置附近。無序固體中由于周期性被破壞,将産生帶尾局域态。材料中的缺陷态或施主受主雜質上的電子态,或強摻雜半導體中的帶尾态也都是局域态....”

“這種局域性的電子态是室溫超導材料的核心,既賦予了材料在室溫下的超導能力,也在一定程度上固化了材料的物理性質。”

他手中的氧化銅基鉻銀系超導材料就是受到了這份機理的影響,變得難以加工,工業化生産,材料表面的超導層在受到震蕩、磕碰的時候容易喪失超導性質等等。

這是從微觀層面影響的物理性質,賦予了超導性質的同時又帶來了缺陷,極其難以改變。

甚至包括高溫銅碳銀複合超導材料,都因為局域的電子對耦合而脆化如同陶瓷一般。

後面還是通過石墨烯和晶須(纖維)增韌來完成優化的。

那麼.....該如何通過摻雜的方式,來對氧化銅基鉻銀系超導材料進行優化呢

盯着辦公桌上的稿紙,徐川陷入了沉思中。

凝聚态物理是研究物理的微觀結構以及它們之間的關系一門學科。

即通過研究構成凝聚态物質的電子、離子、原子及分子的運動形态和規律,從而認識其物理性質的學科

室溫超導材料的機理就是通過凝聚态物理完成的。

但越是深入微觀世界,材料的物理性質就愈發的細化,且每改動一個細節,就有可能導緻材料整體的物理性質發生重大的改變。

這也是徐川最為頭疼的地方。

氧化銅基鉻銀系超導材料比陶瓷都要脆,塑性也更加的困難,避免的超導層一旦損傷就會喪失大部分的超導性能等等缺陷,這些都是需要優化的地方。

一個問題好解決,可以不停的通過實驗嘗試進行優化,量變堆成質變花費時間總能找到優化的方案。

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