大国院士第八百五十一章 室温超导的机理
送走了两位院士，徐川从茶桌上拾起了那份发展魔都数学与交叉学科研究院的报告文件，摇了摇头，将其丢到了杂物柜里面。 如果是单纯的想要发展国内的基础科学领域，他肯定是举双手支持的。 或许魔都那边的确是支持基础科学领域的发展的，人才培养和引进也一直都是国内关注的重点。 但他们走的路子，有点歪。 虽然说在学术界或科研界挖人并不是什么事，但挖人是挖人，魔都那边的想法却不仅仅是挖人。 他们想的不仅仅是借鸡生蛋，通过合作借助其他研究所的资源来培养自己人的同时，还试图将鸡一起薅走。 这种做法，老实说让人的确有些不喜欢。 办公桌前，徐川从抽屉中摸出了昨天复写出来的常温超导材料理论。 虽然站在这个时代的角度，别说常温超导了，就是高温超导的机制也是在他完成了强关联效应后才做出来的。 但站在他的角度，常温超导的机制并不是什么未知的东西。 虽然上辈子研发的室温超导材料有着不小的缺陷，但是通过实验数据将相关的机理整理出来还是可以做到的。 不说全部，至少整理出一部分和室温超导形成机理相关的实验数据以及相关效应是没什么问题的。 而他这两天复写出来的理论，正是这部分。 超导是一种量子现象，其关键在于电子形成了对称的库珀对，避免电子之间的相互碰撞而导致电阻。 而在室温环境中，热运动会打破这种库珀对的对称性，导致超导态的破裂。 为了实现室温超导，他在凝聚态物理和材料学领域中寻找到了一种能够抑制热运动的方法。 即凝聚态电子局域化构造理论。 实验研究数据表明，控制晶格结构是实现室温超导的关键因素之一。通过人工设计材料的晶格结构，可以有效地降低热运动对库珀对的破坏作用，从而实现室温超导。 此外，在对室温超导的研究中，徐川还发现，在一些特定的材料中引入局域的电子对耦合也可以提高材料的超导临界温度，使其接近室温。 高温铜碳银复合超导材料就是基于局域的电子对耦合来提高超导临界温度。 它即便是面世了数年的时间，也面对着全球各国的研究，至今仍然保持着各项属性综合第一的地位，可见其性能的优秀。 目光落在室温超导的研究机理上，徐川眼中带着思索的神色。 “电子局域化构造主要涉及到电子在固体材料中的特定位置占据具有特定能量的状态，它固体材料中与特定位置相关，具有特定能量的电子态。” “而当一个电子占据此状态时，它被束缚于具有特定能量的特定位置附近。无序固体中由于周期性被破坏，将产生带尾局域态。材料中的缺陷态或施主受主杂质上的电子态，或强掺杂半导体中的带尾态也都是局域态” “这种局域性的电子态是室温超导材料的核心，既赋予了材料在室温下的超导能力，也在一定程度上固化了材料的物理性质。” 他手中的氧化铜基铬银系超导材料就是受到了这份机理的影响，变得难以加工，工业化生产，材料表面的超导层在受到震荡、磕碰的时候容易丧失超导性质等等。 这是从微观层面影响的物理性质，赋予了超导性质的同时又带来了缺陷，极其难以改变。 甚至包括高温铜碳银复合超导材料，都因为局域的电子对耦合而脆化如同陶瓷一般。 后面还是通过石墨烯和晶须（纤维）增韧来完成优化的。 那么该如何通过掺杂的方式，来对氧化铜基铬银系超导材料进行优化呢 盯着办公桌上的稿纸，徐川陷入了沉思中。 凝聚态物理是研究物理的微观结构以及它们之间的关系一门学科。 即通过研究构成凝聚态物质的电子、离子、原子及分子的运动形态和规律，从而认识其物理性质的学科 室温超导材料的机理就是通过凝聚态物理完成的。 但越是深入微观世界，材料的物理性质就愈发的细化，且每改动一个细节，就有可能导致材料整体的物理性质发生重大的改变。 这也是徐川最为头疼的地方。 氧化铜基铬银系超导材料比陶瓷都要脆，塑性也更加的困难，避免的超导层一旦损伤就会丧失大部分的超导性能等等缺陷，这些都是需要优化的地方。 一个问题好解决，可以不停的通过实验尝试进行优化，量变堆成质变花费时间总能找到优化的方案。 但是多个问题纠缠在一起，就难搞了。 材料学虽然是科学，但相对比其他的学科来说，这门学科更依赖运气一些。 有时候你做一百次实验，别人一次就搞定了。 运气好的欧皇，在这门学科中，成功的概率真就更高。 徐川没想过通过理论来解决优化氧化铜基铬银系室温超导材料的问题，但是他想通过理论来为这些问题寻找一个或一些大致可行的研究方向。 这其实就是将实验上的难题转移到他更顺手一些的理论研究上，对于他来说，这种方式会更容易突破一些。 事实上，这也并不是他第一次这样做了。 早在锂硫电池和仿星器可控核聚变技术研究的时候，他就是做过这样的事情，将实验和工程上的难题，转嫁到了理论上，进行实现的突破。 这一次，徐川也准备这样做，只不过研究了两天，对于如何改变氧化铜基铬银系室温超导材料的性质，他是一点头绪都没有。 “算了，先将材料做出来再说吧。” 收拾了一下桌上的稿纸，徐川摇着头将其塞进了扫描设备中。 “小灵，帮我整理一下这些稿件上的资料。” 电脑屏幕的右下角，一个小小的聊天框跳了出来的。 “收到！主人(o?v?)ノ。” 端起桌上的清茶抿了一口，徐川的目光落在了电脑上。 不得不说，有了小灵这个ai学术助手后，在整理资料文档上简直不要太方便。 以往他需要自己一个人忙碌两三天时间的稿子，现在小灵不到十分钟就能直接搞定。 一杯茶的时间，小灵就已经将相关的资料整理了出来。 “主人，资料已经整理好了！” 小小的聊天框弹了出来，徐川拖过鼠标，点开了桌面上整理出来的文档，认真的检查了一遍。 确认没有问题后，他满意的点了点头，笑道：“将资料的第一页到第二十七页单独分离出来，命名为《凝聚态电子局域化构造理论》，然后将它打印三份出来。” 小灵：“收到，资料已分离。正在打印中” 看了眼屏幕上的聊天框，徐川从兜里掏出了手机，给郑海发了条消息。 “来一趟教学楼，送我去川海材料研究所。” 超导材料方面的研究，是时候往前推进一步了。 金陵、栖霞山新开发区。 围绕着川海材料研究所，这里如今已经建立起来了一片新的工业园区，入驻不少的公司和企业。 川海材料研究所的总部大厦，已经提前收到了消息的樊鹏越这会正等待在办公室中，看到徐川过来，他快速的站起身，笑着打了个招呼。 “来了？” “嗯。”徐川点了点头，目光落在办公室中的另外两名研究员的身上。 两人他都认识，前者是熟人，是以前研究高温铜碳银复合超导材料时的主力研究员之一，宋文柏。 另一个同样是研究超导材料的龚正，不过他研究的方向不是如何创造一种超导材料，而是在已有的成果上对其进行优化。 这两人是徐川让樊师兄从研究所中挑出来的，底子很干净信得过，用来辅助他完成氧化铜基铬银系室温超导材料的研究工作。 “徐院士。” “徐院士。” 看到徐川后，宋文柏和龚正迅速从沙发上站了起来，恭敬的打了个招呼。 徐川点了点头，从随身携带的背包中将打印好的《凝聚态电子局域化构造理论》文件取了出来，一人发了一份。 “给你们半个小时的时间，先将这份理论大致的过一遍，然后我再来交代任务。” 闻言，樊鹏越三人带着一丝好奇，伸手从徐川手中接过了文件，翻阅了起来。 “这是？” 标题入目，樊师兄有些好奇的看了徐川一眼，眼神中带着些询问。 徐川微笑着开口道：“关于室温超导材料理论机制的推测，嗯，至少是一部分，这次的研究任务就是这个。” 听到这话，正在翻看文件的三人呼吸一滞，手中原本轻飘飘的资料现在仿佛有万斤重一般，沉甸甸的。 室温超导材料的理论机制！ 如果说在材料界，有哪一种材料能够称作材料学王冠上的明珠的话，那毫无疑问是室温超导材料。 当然，这并不是一种材料，而是某一类材料。 能够实现室温超导的材料都可以称作室温超导材料，这是广义上的。 如果是更狭义一点，应该是能够在常温常压的条件下能够实现超导的材料，才能够被称作室温超导材料。 它如果能够实现，对于科学和技术领域具有深远的影响。 比如利用室温超导材料制作的磁体，可以应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能、通信电缆和天线等等，其性能优于常规材料。 材料的完全抗磁性属性也可制作无摩擦陀螺仪和轴承。 还有约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等等。 虽然说在可控核聚变技术已经实现的今天，室温超导材料最大的属性在电能方面的应用重要性已经降低了很多。 但它如果能够实现，依旧可以说将极大的改变整个社会和科技的发展。 而尽管室温超导的概念吸引了许多研究和投资，但目前尚未有确凿证据表明室温超导已经被实现。 过去的研究中，有些声称发现了室温超导材料的报道后来被证明是不准确的或者条件极为特殊，无法实际应用。 一部分宣称者拒绝公开材料合成方法，其他一些被公开的“室温超导”合成方法无法被其他研究组独立重复，部分研究论文在经受广泛质疑之后被撤稿。 比如距离今天最近一次室温超导材料的消息，无疑是南韩研究的（lk-99)pb-cu-p-o材料。 当初闹得沸沸扬扬的lk-99室温超导材料，正是被他们的老板，眼前这位大名鼎鼎的徐院士亲手拍死的。 而现在，他亲手将室温超导的机理理论送到了他们的手中。 压下心中的震惊，宋文柏干咽了口空气，目光快速的在手中的论文上浏览而过。 “人工设计材料的晶格结构，降低热运动对库珀对的破坏作用” “赝能隙、电荷自旋分离、线性电阻、强超导位相涨落通过通过强关联电子体系的大统一框架理论来解释超导材料中空间群(sg)的晶格中的规则放置” “这是通过强关联电子统一框架理论和bcs理论来对室温超导的机理做解释？” 快速的将手中的论文翻阅了一遍后，宋文柏眼中带上一些思索的神色。 作为材料领域的研究人员，被凝聚态物理称为‘圣经’的强关联电子统一框架理论他自然是看过的。 而这篇凝聚态电子局域化构造理论，不仅解释了室温超导的机理，更是通过局部电子的配对和超导材料中空间群(sg)的晶格中的规则效应将强关联电子统一框架理论和bcs理论结合了起来。 但如何解释室温超导的晶格预配对问题，这篇论文中似乎并未提到？ 不过由于是快速的浏览，他也不太确定是论文中没写，还是他错漏了。 带着思索的神色，他快速的将论文翻到了开头，从头开始再读一遍。 论文并不是很长，只有不到三十页，在快速浏览的前提下，再看一遍并不是什么问题。