第三百一十八章 朗道費米液體理論
臨界電流密度是評判超導(dǎo)材料好壞的重要參數(shù)。</br> 超導(dǎo)體有三個臨界條件,分別為臨界溫度、臨界電流密度、臨界磁場強度,只有在這三個臨界條件之內(nèi),其才能維持超導(dǎo)態(tài)。</br> 而其中臨界電流密度可以說是最重要的一個數(shù)據(jù),因為這決定了其所能承載的電流大小。</br> 像現(xiàn)在最常用的鈮鈦合金臨界電流密度就高達(dá)10^9A/m2以上,是YBCO的至少兩倍以上,再加上其良好的可塑性以及低成本性,因而也就被經(jīng)常用于實際運用中,即使釔鋇銅氧只需要液氮就能夠使其冷卻,但是因為這些成本上的差距彌補了液氮和液氦的花費,所以釔鋇銅氧并不能取代鈮鈦合金的地位。</br> 然而,現(xiàn)在林曉的這個實驗,卻說明了這種新型鈮鈦合金的臨界電流,相比起以前的老鈮鈦合金,提升了十分之多。</br> 這樣的表現(xiàn),絕對是不可思議的,誰能想到,化學(xué)式相同、摩爾質(zhì)量、密度也都相同,完全可以說是相同的材料,結(jié)果卻在進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)的過程中,發(fā)生了這樣的情況!</br> 陳勛十分吃驚地問道:“林所長,這是為什么?難道根據(jù)電子拓?fù)涑涉I理論的等價拓?fù)渥儞Q后的結(jié)構(gòu),其實并不完全等價?還是說它能夠?qū)iT增強這種材料的臨界電流密度?”</br> 林曉搖搖頭:“這不一定,電子拓?fù)涑涉I理論里面可以揭示的一點是,對于一種化合物來說,可以有多種不同的等價拓?fù)湫螒B(tài)。”</br> “所以,針對不同的結(jié)構(gòu),電流密度的話,可能增大,也可能減小。”</br> “畢竟,超導(dǎo),是電子在材料內(nèi)部無阻力的自由運動,而內(nèi)部結(jié)構(gòu),對于電子能否自由移動,可是有很大的影響。”</br> 聽著了林曉的解釋,陳勛點點頭,但很快又生出了一個疑惑:“那你怎么知道,你的這個YBCO結(jié)構(gòu),對電子自由移動的阻力變小了?電子拓?fù)涑涉I理論,應(yīng)該算不出來吧?”</br> 這要是能算出來的話,研究超導(dǎo)的所有人恐怕都得喊林曉一聲“爸爸”。</br> 因為這一旦能算,林曉就等于為全世界超導(dǎo)界都提供了一個巨大的寶藏。</br> 到時候少說都是成百上千篇論文的發(fā)出。</br> 但顯然,就陳勛研究了這么久以來,他可不覺得電子拓?fù)涑涉I理論能夠算出這種東西。</br> 而聽到陳勛的問題,此時的林曉則沉默了片刻,而后說道:“感覺。”</br> “感覺?”陳勛一愣。</br> “嗯,我感覺這種等價拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu),對于電子的阻力會很小。”</br> 陳勛:“……這也能感覺出來嗎?”</br> 我這個京大物理教授讀書少,你別騙我。</br> 一個超導(dǎo)體的臨界電流密度,你要怎么才能感覺出來它是變大了還是變小了?</br> 這簡直就是離大譜!</br> 林曉聳聳肩,說道:“你在腦海里面構(gòu)建出一個釔鋇銅氧的微觀結(jié)構(gòu),順便再模擬一下其電子,然后在演繹一下加壓后電子流動的效果,就能感覺出來了。”</br> 陳勛:“……”</br> 他默默地在腦海中嘗試了一下,但是一個釔鋇銅氧晶胞十多個分子在里面,而組成一個導(dǎo)體,好歹得多弄幾個晶胞吧?</br> 那樣一來,大腦計算量都變多了。</br> 于是到最后,陳勛選擇了放棄,然后吐槽一句:“我的腦袋是人腦,不是電腦。”</br> 林曉不由搖頭失笑,顯然陳勛是在吐槽他的腦袋像電腦。</br> 但這興許還真能算是事實,至少,林曉現(xiàn)在感覺自己的大腦就像是一個電腦,而且還是多核多線程的那種,因為他已經(jīng)能夠做到一心五用了。</br> 他甚至有感覺,如果自己再多做訓(xùn)練的話,說不定一心十用都有可能,當(dāng)然,思考的問題不能太過復(fù)雜,不過像這種在腦海中直接搭建分子結(jié)構(gòu)模型并模擬電子流動的事情,還是完全能夠做到的。</br> 不過他也沒有糾結(jié)這個問題,隨后便說道:“好了,其實這都不是關(guān)鍵問題。”</br> “關(guān)鍵問題?”陳勛面露疑惑。</br> “你說,是什么東西決定了臨界電流密度的大小?”</br> “載流子最大通過量。”</br> “嗯,BCS理論告訴過我們,低溫超導(dǎo)體中的載流子,就是庫珀對,那么高溫超導(dǎo)體中呢?”</br> 陳勛搖搖頭,“這個我就不能斷言了。”</br> 畢竟這也是學(xué)術(shù)界爭論的一個點。</br> 林曉神秘一笑,沒有解釋,而是說道:“把這個新型釔鋇銅氧的專利先給申請了,這段時間,我要寫論文了。”</br> 雖然還有些疑惑,不過林曉都這么說了,陳勛也就點點頭,道:“我這就去找他們申請。”</br> 這種臨界電流密度得到了提升的超導(dǎo)材料,肯定是需要申請專利的。</br> 陳勛看了一眼林曉如今已經(jīng)測試到的電流大小,甚至都已經(jīng)到五萬安培了,這樣的電流大小,已經(jīng)到了鈮鈦合金的程度。</br> 這只要申請了專利,那未來肯定能賺到一些錢的,雖然由于其不能制備成具有軟性的電線,但肯定還是能夠用上的。</br> 至于林曉要寫的論文,估計也就是關(guān)于這個新結(jié)構(gòu)釔鋇銅氧的性能,所以陳勛也就沒有多問,而后離開了實驗室。</br> 而林曉則繼續(xù)看著眼前的這個釔鋇銅氧合金,心中生出了思考。</br> 他一個多月前,就在物理所計算出來了,這個變換了結(jié)構(gòu)后的釔鋇銅氧,之所以臨界電流密度能夠得到增大,是因為有更多疑似庫珀對的電子對出現(xiàn)了。</br> 不過,他也還是不能確定,這些電子對是不是就是真的庫珀對。</br> 這使得他開始發(fā)散自己的思維。</br> “首先是高壓下為什么能夠超導(dǎo)?”</br> 2020年10月15日,美國的幾名科學(xué)家利用極其精密的實驗設(shè)備,在267Gpa的情況下,實現(xiàn)了15攝氏度的超導(dǎo)。</br> 他們所使用的超導(dǎo)材料,是含碳硫化氫。</br> 但硫化氫這種東西,常溫下是氣體,氣體如何測試超導(dǎo)?</br> 這是因為267Gpa的壓力,等于在一平方毫米上施加了26.7噸的重力,然后直接將氣體直接壓成了固體。</br> 而變成固體,又和低溫下凝固,顯然沒有什么區(qū)別,所以高壓超導(dǎo),和低溫超導(dǎo),本質(zhì)沒有什么區(qū)別。</br> 所以林曉很快在腦海中pass掉這個想法。</br> 但隨后,他的目光忽然一閃。</br> “對了!朗道費米液體理論!”</br> “目前的學(xué)界,對于超越朗道費米液體理論框架的強關(guān)聯(lián)物理的理解還處于一鱗半爪的階段。”</br> “而高溫超導(dǎo)的機(jī)制,必然是電子這種費米子之間的強關(guān)聯(lián)。”</br> “按照朗道理論框架,相互作用的費米子系統(tǒng)只要微擾理論收斂,其行為將與無相互作用系統(tǒng)定性一致……”</br> “如果把釔鋇銅氧的情況代入進(jìn)去……”</br> 林曉的大腦中,無數(shù)的靈感如同爆炸般涌現(xiàn)。</br> 不過所有的這些靈感,最終都收斂于一個問題之上。</br> “微擾發(fā)散并不伴隨對稱性的自發(fā)破缺,而是形成一種高度關(guān)聯(lián)的量子液體狀態(tài)—非費米液體狀態(tài)。”</br> “那么,什么東西是非費米液體?”</br> 林曉皺起了眉頭,回想起自己看過的所有文獻(xiàn)和理論。</br> “目前的學(xué)術(shù)界,只明確了什么是費米液體,但是對什么是非費米液體,卻只說明了凡是不是費米液體的費米子模型,那就都是非費米液體,具體是什么,還是云里霧里……”</br> 林曉忽然間,有一種感覺,高溫超導(dǎo)機(jī)制,就藏在這個非費米液體,與費米液體的異同之間。</br> 他抓了抓頭,那種感覺又來了。</br> 越是追尋為什么,就越是進(jìn)入到更加深層次的問題中,而這也往往意味著越來越麻煩。</br> 但偏偏他還必須得繼續(xù)下去。</br> 無奈地嘆了口氣,忽然他在心中問了一句:“系統(tǒng),現(xiàn)在兌換那個室溫超導(dǎo)體,需要多少真理點了?”</br> 系統(tǒng):“還需要485真理點。”</br> 等于說自己這一個多月的努力,只完成了15真理點的工作。</br> “好吧,至少也是3%的進(jìn)度,繼續(xù)加油。”</br> 只要再花33.33乘以一個多月的時間,他就等于白嫖了500真理點了。</br> 嗯,這么想,自己可真是一點都沒虧。</br> 心中安慰了一下自己,而后,他就回到了自己的辦公室,決定先把論文給完成了,至于朗道費米液體理論的事情,也先等自己把論文發(fā)了之后再說吧。</br> ……</br> 就這樣,時間又悄然過去了。</br> 日子來到了十二月底,進(jìn)入了年末的學(xué)術(shù)界,倒也絲毫沒有什么變化,最多就是絕大多數(shù)西方人暫時放下了手頭上的工作,開始過起了圣誕節(jié)。</br> 只不過,《自然》以及《物理評論快報》兩個頂級國際期刊,先后發(fā)布了他們今年的最后一期文章,而他們分別有兩篇文章,引起了超導(dǎo)界的一片震驚。</br> “在釔鋇銅氧的超導(dǎo)過程中,仍然是因為一種疑似庫珀對的電子對發(fā)揮了作用?”</br> 這個令超導(dǎo)物理學(xué)家們震驚的理論,就這樣沒有一點點的防備,也沒有一絲顧慮,出現(xiàn)在了他們的面前。</br> 然后,這些超導(dǎo)物理學(xué)家們都停止了年底休息休息的念頭,沖進(jìn)了實驗室,開始了他們的實驗。
三月,初春。</p>
南凰洲東部,一隅。</p>
陰霾的天空,一片灰黑,透著沉重的壓抑,仿佛有人將墨水潑灑在了宣紙上,墨浸了蒼穹,暈染出云層。</p>
云層疊嶂,彼此交融,彌散出一道道緋紅色的閃電,伴隨著隆隆的雷聲。</p>
好似神靈低吼,在人間回蕩。</p>
,。血色的雨水,帶著悲涼,落下凡塵。</p>
大地朦朧,有一座廢墟的城池,在昏紅的血雨里沉默,毫無生氣。</p>
城內(nèi)斷壁殘垣,萬物枯敗,隨處可見坍塌的屋舍,以及一具具青黑色的尸體、碎肉,仿佛破碎的秋葉,無聲凋零。</p>
往日熙熙攘攘的街頭,如今一片蕭瑟。</p>
曾經(jīng)人來人往的沙土路,此刻再無喧鬧。</p>
只剩下與碎肉、塵土、紙張混在一起的血泥,分不出彼此,觸目驚心。</p>
不遠(yuǎn),一輛殘缺的馬車,深陷在泥濘中,滿是哀落,唯有車轅上一個被遺棄的兔子玩偶,掛在上面,隨風(fēng)飄搖。</p>
白色的絨毛早已浸成了濕紅,充滿了陰森詭異。</p>
渾濁的雙瞳,似乎殘留一些怨念,孤零零的望著前方斑駁的石塊。</p>
那里,趴著一道身影。</p>
這是一個十三四歲的少年,衣著殘破,滿是污垢,腰部綁著一個破損的皮袋。</p>
少年瞇著眼睛,一動不動,刺骨的寒從四方透過他破舊的外衣,襲遍全身,漸漸帶走他的體溫。</p>
可即便雨水落在臉上,他眼睛也不眨一下,鷹隼般冷冷的盯著遠(yuǎn)處。</p>
順著他目光望去,距離他七八丈遠(yuǎn)的位置,一只枯瘦的禿鷲,正在啃食一具野狗的腐尸,時而機(jī)警的觀察四周。</p>
似乎在這危險的廢墟中,半點風(fēng)吹草動,它就會瞬間騰空。</p>
而少年如獵人一樣,耐心的等待機(jī)會。</p>
良久之后,機(jī)會到來,貪婪的禿鷲終于將它的頭,完全沒入野狗的腹腔內(nèi)。</br>,,。,。</br>