對這個鐵基銅酸鹽合成方法的研究,很快就開始了。
如何將這兩種東西給合成在一起,無疑充滿挑戰。
畢竟這可不是什么合金,直接把銅和鐵熔煉在一起就算強化成功了。
如何讓這兩個東西之間形成化學鍵,然后連接在一起,難度十分之大。
而時間也從春節期間來到了二月份的尾聲,差不多過去了一個月的時間。
“唔,根據電子拓撲成鍵理論計算,氧原子的替換和其他雜質的介入都會導致晶格發生畸變,這種變化主要體現在晶格的邊長上,晶面夾角的變化很小,所以我們可以將a、β、v視作保持90度就行了。”
“嗯,從分波態密度分析來看的話,其中的氧原子具有較強的局域性,它與周圍其他原子的雜化主要發生在能量約為8eV處。”
實驗室內,兩個穿著白大褂的人正在交流著,而周圍還有不少同樣穿著白大褂的人。
這就是林曉組織起來的研究團隊,專門負責攻克這個超導體。
交流的兩個人,正是林曉和趙升,至于其他人,就是那些助理研究員了。
對于這些普通研究員們來說,能夠加入到林曉的團隊中,顯然是一件好事情,到時候能有啥事情,都可以沾點光,所以這也算是在定光研究所做實驗的福利之一,說不定一個運氣好,就能跟他們的林所長混一個項目了。
就比如這一次,根據林曉的說法,他們研究的這個東西是一個高溫超導體,而且還是能夠進行彎折的那種,并且其他臨界參數似乎都還挺不錯,要是能夠搞出來,那意義可是相當之大的。
只不過唯一的問題就是,這個東西有點太難搞了。
這些普通研究員們都坐在那,要么抓著腦袋思考著接下來該怎么做,要么就看著林曉和趙升,期待他們能指明未來的方向。
而林曉和趙升此時則盯著電腦上面的計算結果,雙雙摸著下巴,陷入了思索之中。
他們兩個都對計算材料有所造詣,所以都比較喜歡用計算材料學的方式,來為合成方法做輔助。
就這樣,思考了許久后,趙升忽然說道:“不管怎么看,我都不覺得這玩意兒能存在,話說回來,林教授,你這個東西的結構模型都是計算模擬出來的?”
他還是有些疑惑,林曉到底是怎么搞出這種東西出來的,尤其是眼前的這個模型。
林曉沒有回答,只是說道:“其實我覺得吧,重點就在這個氧原子上了,氧原子失電子得電子的模型,還需要繼續細化。”
“嗯…但如果這么考慮的話,這兩者結合的方式就實在有些太奇怪了。”
“感覺就像…”林曉頓了好一會兒,忽然眼睛一亮:“就像被使勁壓了一下?”
“嗯…這么形容也確實有些相像。”趙升點點頭,緊皺著眉頭說道:“感覺就像是,原本這些原子之間是形成不了化學鍵的,但是因為被壓了一下,然后吸引力就克服了斥力,然后連接在了一起!”
“沒錯。”
林曉的眼睛越發亮了起來,半晌后,他忽然說道:“我先出去一下,你在這里看一下吧。”
“怎么了?”趙升不由問道,他們這時候不是都說到關鍵點了嗎?
不過林曉已經轉身離開了實驗室,見到這一幕,趙升也只有放棄,重新看起了計算機上面的東西。
這個玩意兒,果然和當初研究RDX純硅晶體一樣,根本就很難看到成功的可能性。
當然,林曉剛才說的壓力,倒是很有意思。
林曉離開了實驗室,來到了他自己的辦公室里面。
之所以要離開實驗室,便是因為他臨時提出的這個關于壓力的想法,讓他腦海中閃過了靈感。
在他的超導機制模型中,雖然沒有關于壓力的陳述,但是卻有關于超導態下電子結合的壓力陳述。
“就像是在壓力的影響之下,電子之間結合成了電子對,然后在壓力恢復之后,又會因為內部其他電磁力的影響,導致這些電子對不會失去束縛…這就等于說,超導態得以保存下來!”
心中越想越亮,林曉估摸著,系統獎勵他的那段常溫超導體,就是因為這種原因,才得以在常溫下保持超導的!
“這就等于說,在制備這個鐵基銅酸鹽超導體的時候,如果能夠加上足夠的壓力,就有可能讓銅酸鹽中的氧離子繼續失去電子,然后和鐵基材料發生結合!”
想到這,林曉頓時感覺自己仿佛找到了制備這個常溫超導體的方法。
“那么…需要的壓力,是多少呢?”
對于這個問題,除了需要電子拓撲成鍵理論的計算,同時還要用到超導機制模型來計算,這也是為什么他沒有留在實驗室中,現在,超導機制模型,全世界仍然只有他一個人掌握。
不再多想,他直接開始計算起來。
幾乎是不加思考的就寫出了一大堆算式,然后在很短的時間中,他得到了答案。
“至少需要23.3個標準大氣壓嗎?”
林曉眉頭一皺,這個大氣壓相比較那種通過高壓達到超導所需要的壓強還算是比較少的,不過,如果真要在這種環境下進行生產的話,那成本可就蹭蹭上漲了。
不過最后,他釋懷了。
這可是常溫超導體,成本高一點又如何,只要一旦大規模生產起來,隨著邊際成本不斷下降,即使剛開始成本高,到最后也未嘗不會達到一個普遍都能接受的程度。
想到此,他立馬起身,重新回到了實驗室,對趙升說道:“想要造出這個東西,我們需要加壓生產。”
“加壓生產?”
“嗯,在一定的壓力下,我想,這兩個原來不會發生反應的東西,現在應該發生反應了。”
聽到林曉這么說,趙升回想起他們剛才的猜測,最后點點頭:“我想,確實有這個可能。”
“嗯。”
做出了決定,接下來他們自然就是要開始搭建這個高壓反應爐了。
這個問題并不困難,尤其是對于他們這些理工男來說,動手能力都是杠杠的。
于是,又大概花費了十天的時間,訂購了各種需要用到的材料和電子部件,然后又花費了大概七天的時間,一個略顯簡陋的高壓反應爐就完成了。
這個爐子最高能夠承受100個標準大氣壓,通過充入惰性氣體進行加壓,并可釋放內部氣體進行減壓,這個是智能控制的,電腦上設定好后,就能夠基本維持在設定好的壓力下。
很快,東西搞定好,其他事物也都一切準備就緒,他們便開始準備進行合成制備了。
“開始加入反應物。”
實驗室中,面對著眼前這臺還算挺復雜的反應爐,林曉下達了命令。
旁邊的實習和助理研究員們立馬行動起來,將早已經過處理的鐵基反應物和銅酸鹽反應物加入了進去,這些反應物都十分的精純,其中的雜質基本都可以忽略,當然,也不至于做到硅晶圓的那種程度。
很快,“已經全部加入!”
“啟動反應爐。”林曉再次說道:“溫度設置在1200攝氏度。”
“反應爐已啟動!開始加熱!”
另外一邊,坐在電腦前的趙升也問道:“林所長,咱們設定幾個大氣壓?”
林曉直接說道:“二十四個。”
趙升點點頭,雖然疑惑林曉為什么直接報出一個有零有整的數字,不過他也沒有多想,便直接在電腦上便直接完成了設置。
隨著內部傳出一陣充入氣體的聲音,氣壓傳感器的示數表上便顯示出了當前的氣壓:24.2。
反應,就此開始了。
實驗室中的每一個人,臉上都露出了期待的表情,等待著這個東西的最后成型。
隨著時間慢慢過去,預計的反應時間到了,而后就是開始降壓,直到內部恢復到安全值后,便開始出爐,接著就是將里面的熔融態液體倒入模具中,開始等待冷卻成型。
他們這次制備的并不多,最終成型的體積大概只有100cm³,總共10個模具,也就是十根橫截面積為1cm²,長度為10cm的條形成品。
看著這十根表面漆黑的產物,在場的人都露出了激動。
之前他們得到的產物,表面顏色都不像這樣純正的黑,而是一種銀黑色,而現在,這樣的顏色,無疑就說明這個東西,已然是一種全新的物體了!
“好!”趙升頓時激動起來,這么看來,已經成功了!
于是他也沒打算先分析一下這個玩意兒的內部結構是否和他們最初想要的一樣了,而是直接說道:“快去取液氮,看看它能不能達到高溫超導的要求!順便看看這個東西能不能彎折!韌性怎樣!”
“好!”幾名助理研究員立馬應道。
隨后兩個人就跑去取液氮了,而另外一個人則直接伸手拿起其中一根,用力掰了掰,果然能夠彎折!
而且看樣子韌性還特別好,完全繼承了原來鐵基材料的韌性!
“好!”
趙升立馬看向旁邊的林曉,臉上露出激動,“彎了!真的彎了!”
而林曉張了張嘴,本來想說檢驗的事情之后再說吧,畢竟說不定他們真的成功了,但考慮到常溫超導體的重要性,或許可以再等等?
只不過看著趙升那激動的樣子,他又不知道怎么說了。
最后,他還是搖搖頭,算了,還是讓他們都高興高興吧,反正都是簽了保密協議的。
于是他笑著道:“是的,彎了。”