第319章欲捕魚先織網


炸藥獎的領獎時間是在12月10日,諾貝爾先生的忌日,距離這一天還有将近2個月的時間。

既然決定了放棄去斯德哥爾摩裝逼的機會,劉峰自此也收了心,完全将心思放在了和崔崑院士的賭約當中。

3個月,想要開發出一種可以用于針對性替代超級對撞機超導電磁石的常溫超導材料,即便對于開了挂的劉峰來說,也幾乎是不可能完成的任務。

隻不過,劉峰隻需要在這3個月之内,證明常溫超導的可行性就可以了。

D國馬克斯普朗克物質結構與動力學研究所在去年用光脈沖導緻晶體晶格中的單個原子發生了短暫變動,從而導緻了超導性的産生。

但劉峰認爲,常溫超導并不是自古華山一條道,實現常溫超導的路徑,遠遠不隻是光脈沖這一種途徑,至少,通過成千上萬次的模拟,他已經證明了在超高壓的環境中,某些材料也具有常溫超導特性。

上一次在現實中的實驗,他已經測試了在在-20°C和150萬個大氣壓下,锕系氫化物也具有十分顯着的超導特性。

雖然這些材料仍需要高壓條件,但-20℃的環境絕對是遠遠超過了前人的成功,這也使“常溫”超導真正意義上成爲可能,遠遠超過了D國人對常溫超導研究的貢獻。

事實上,锕系元素是原子序數從89至103的一系列金屬元素,一共有15種,劉峰通過對各種金屬氫化物在特定溫度下導電方式的觀察,發現了其在周期表中的位置與超導體間的聯系,并且利用這種聯系,開發出了一個計算程序,使锕系氫化物的性質與其超導性相匹配,可以應用于元素周期表中所有15種锕系元素!

短短幾天時間,就已經做到了甚至超過了國外數十年的研究成果,這樣無與倫比的天資,着實讓崔崑院士等人震驚不已!

怪不得這家夥年紀輕輕就能夠獲得炸藥獎,如此恐怖的學習能力,超強的實驗天賦,再加上最終結果顯示,人家的運氣似乎也非常不錯,因此,也是理所當然的了。

隻不過,這還遠遠不夠。

因爲锕系元素氫化物的超導特性,都需要在超高壓的條件下達到,适用性十分狹隘,因此,這并不能說服崔院士,甚至也不能讓劉峰自己滿意。

因此,劉峰還想将這種程序衍生開來,推廣到其他的元素當中,最終可以做到實現計算其他元素還有哪些可以與氫結合、從而形成室溫超導體的預測。

而尋找到一種特定的方法來預測哪些元素可以形成超導材料,其重要意義自然不言而喻,甚至某種程度上,比發現了某種材料具有超導特性的意義來得更加重大!

想象一下,如果真的能夠總結出一種定理,證明超導電性和元素周期表之間有種必然的聯系,那将會給超導材料的研究,節約多少功夫!

畢竟,當前,限制常溫超導材料研究的最大困難,就是沒有一個具體的路線!

即便是D國馬克斯普朗克物質結構與動力學研究所,幾十年的辛苦耕耘,終于在去年用光脈沖導緻晶體晶格中的單個原子發生了短暫變動,從而導緻了超導性的産生,但也僅僅隻是一次‘運氣’性質的巧合而已!

之所以如此說,是因爲在D國人的研究過後,M國國家實驗室那邊欣喜若狂、野心勃勃的在這方面投入了10億美元的巨資,甚至還爲光脈沖常溫超導項目準備了一台價格昂貴的超算,但一年過去了,根本沒有任何性質的進展!

相關負責人和資本家,随後發現,這完全就是個無底洞,因此項目持續了不到一年時間,就被毫不留情地砍掉了,轉向了其他方向。

除了M國以外,國家層面上,比如D國人自己,甚至還有東麗國、毛熊國等國家,也在光脈沖項目上投入了巨資,甚至去年的炸藥物理學獎得主,這一年多的時間裏,也是光脈沖項目的狂熱支持者,然而,大家也相繼發現,他們都被坑了……

還好華國之前在這方面的需求不大,從事這方面研究的人員也不多,因此項目都還沒來得及立項,在看到了其他國家的教訓之後,也就不了了之了。

當然,這也是以崔崑院士爲首的人,完全不贊同他搞常溫超導材料的根本原因……

而劉峰這一次的目的,就是要讓人對常溫超導的研究,不至于像無頭蒼蠅那般亂撞性質的碰運氣!

于是,這才有了他在锕系元素上的總結性發現,進而想要推廣到整個元素周期表。

說起來,其實這種程序的新算法非常簡單,其基本原理,就是利用各系元素中的電子排列來預測哪種元素可以與氫協同構建理想的晶格,從而産生強烈的電子-聲子相互作用。

所謂的電子-聲子相互作用,是指電子與晶格振動之間的相互作用。

由于固體中的電子受到組成點陣的正離子對它的作用,而又由于離子并非靜止,它們總是在平衡位置附近振動着,因此,它們對電子的作用可以分爲兩部分:一部分是靜止在平衡位置(即點陣陣點)上的離子造成的周期性電場。

周期場除了使電子的能譜形成能帶以外,并不造成對于電子的散射,即在周期場中運動的電子的能量、動量(準動量)不變。

另一部分是振動所造成的相對于周期性電場的偏離的影響,由于這是離子運動的效果,所以是随時間變化的,而離子的振動可分解爲各種頻率、波矢和偏振的簡正模,各個簡正模的振動态都是量子化的,點陣的振動可以用各種頻率、波矢和偏振的聲子來描寫。

電子-聲子相互作用指的就是這種點陣振動和電子的相互作用。

這種相互作用可以引起許多的物理效應。

譬如說,金屬的電阻随溫度而變化的原因,就在于各種頻率的聲子密度依賴于溫度,而電子–聲子相互作用會引起電子能量有所修正,相當于修改了能帶電子的有效質,離子晶體中存在原胞中離子相對位移形成光學格波,其中縱向光學格波具有極化電場,它與能帶電子相互作用形成極化子。

金屬和合金在低溫下出現超導電性,就是因此而産生的。

其實,早在1950年,歐洲的兩個實驗室就有所發現:汞的同位素超導臨界溫度與該同位素質量的平方根成反比!而這種同位素效應,便預示了電子–晶格振動是超導現象的因由!

原理看起來非常簡單,而且,誰都知道,這裏面很有可能就存在着某種必然的規律。

然而,想要借用現實實驗室裏的各種儀器,發現這種固定的程序規律,即便有超過上千人一起努力,再經過2、30年的實驗數據積累,恐怕也不一定能夠發現。

這也是常溫超導材料的突破如此困難的根本原因。

也就是劉峰,能夠在掌控微觀世界的條件下,嘗試進行成千上萬次的模拟實驗,才能看到這種‘簡單的程序’。以一己之力,堪比一國,絕對不隻是說說而已!

然而,這一次劉峰的目的,已經不隻是簡單的證明锕系元素與氫元素之間的晶格程序規律了,而是整個元素周期表的金屬元素與非金屬元素之間的晶格規律!

這裏面涉及到的材料知識和實驗數據積累,完全就是一個天文數字,甚至不比超級對撞機動辄以TB爲單位的實驗數據來得要少!

因此,這些天來,劉峰幾乎就沒有怎麽出過寝室的大門,一直把自己關在研究所分配的寝室裏,對着電腦裏面查詢到的資料、以及自己腦海裏模拟出來的那些龐大數據,絞盡腦汁地設計實驗。

爲了能夠實現這項‘偉大的目标’,找到裏面的必然規律,他不得不查閱大量的文獻資料,成千上萬次的在自己的腦子裏模拟實驗,并且在此基礎上構思現實中可行的實驗思路。

促使他如此專注的理由,當然還是材料研究所實驗室的權限問題。

有權不用,過期作廢!

守着如此一大塊‘金礦’,要是不将其‘一網打盡’,再從這裏面搞出點東西下來,他實在是連覺都睡不安穩。

至于用一座金礦來形容這三個月他在實驗室的權限,其實一點也不誇張,甚至低估了它的價值。

一座國家級别的材料研究所,先不說裏面到底有多少最先進的材料研究設備這些硬件設施,隻說軟件設施,譬如說他可以調動的人手,查閱到的那些有關材料研究的非公開保密資料,就不是之前的劉峰可以想象的!

早在20多年前,國家863計劃開始的時候,爲了聚集材料研究的規模效應,實現厚積薄發的研發效果,材料研究所的相關負責人,就将國内絕大部分的材料研究資料,彙總到了研究所的旗下。

這裏面,不僅保存着最新一代的5代戰機吸波材料的研究資料,甚至還有單重50~100噸航母用大寬厚高強度航母船用鋼、第三代核電主管道、堆内構件、超超臨界轉子用超級材料等等絕密性質材料的研究資料。

當然,也就是劉峰,身處反物質工程這樣重大的項目下,作爲技術總負責人,才有這樣的權限,查看到這些資料。

盡管如此,在材料研究所這邊,那也是經過了安保人員的嚴密跟蹤審核、保證絕對不會洩密之後,才能接觸到的。

因此,劉峰非常珍惜這一次充實自己材料知識儲備的機會。

終于,功夫不負有心人。

……

“你要借用旁邊的那個實驗室?”

聽到了劉峰的請求之後,正在隔壁低溫超導材料實驗室中分析樣品的崔院士,眉毛疑惑地皺了皺眉。

懷抱着一大疊資料,劉峰笑着說道:“是的,我在研究文獻的時候發現了一些有意思的東西,想在那座實驗室裏操作一遍,可能需要用到暗視野顯微鏡以及相位差顯微鏡,您也知道,這兩種東西,隻有那座實驗室才有。”

理由其實是他編的,雖然他和崔院士‘交情’不錯,但還沒有推心置腹到那種程度!

倒不是懷疑崔院士的人品,隻是爲了避免一些不必要的麻煩罷了。

畢竟這一次的研究,可不僅僅隻是關系到常溫超導材料一方面而已,在其他材料的研究方面,恐怕也具有相當的價值。

尤其是對軍工方面而言。

“那行吧,一會兒我和那座實驗室的老師打個招呼,至于能不能成,你去實驗樓707辦公室找姜洋教授,他會回答你的要求。”

雖然好奇劉峰好好的搞自己的常溫超導材料,爲什麽來軍工實驗室做這種實驗,但姜洋教授也沒多問,隻當是劉峰想要博觀而約取,想要尋找靈感,便很爽快地答應了。

如果是其它人借這些設備,他多少還會猶豫下,不熟的說不準就拒絕了,但劉峰不一樣,他是華國第一個榮獲炸藥獎的學者,而且手裏還握着一個事關國計民生的重大項目,再加上又有崔崑院士作保,以及保衛科的同志進行審核跟蹤,不用擔心安全和保密的問題。

兩位教授答應的如此爽快,劉峰都有些不好意思了。

早知道他們這麽好說話,他還編借什麽顯微鏡這種拙劣地借口!

“還有什麽事兒嗎?”見劉峰沒有說話,姜教授笑着問道。

劉峰搖了搖頭道:“沒有了,謝謝教授。”

“你一個人做實驗行不行?要不要招人來幫你?”姜教授眼中閃過一絲好奇和火熱,畢竟,能夠和華國唯一的炸藥獎得主一起做實驗,也是一種不大不小的誘惑。

即便他老人家現在已經不太計較那些虛名了,但這可是劉峰啊!

隻不過,劉峰委婉謝絕了:“謝謝教授,隻不過還是不麻煩你們了,我想試着自己動手。”

他當然不可能同意。

像姜教授這種軍工系統的行家,隻怕一眼就看出來這裏面的問題了。

到時候很多東西自己都沒法解釋,無論是誰設計的實驗,爲什麽如此設計實驗,這一切又都是怎麽做到的……當初和崔院士一起做實驗的時候,他可是費了好大的功夫才糊弄了過去,而這一次的實驗,比前幾次的實驗,可是更加複雜,也更加難以解釋……

總之,這一次的實驗,注定隻能他自己動手來做。

姜教授眼中的失望一閃而過,不過依然還是笑了笑,說道:“那行吧,隻要你别把儀器弄壞了就行,要不然,可别怪我到京城告禦狀去。”

知道姜教授是在和自己開玩笑,劉峰笑了笑,拍着胸脯保證道:“不會的,您就放心吧!真要有一台儀器弄壞了,我這百八十斤肉,就抵押在您這裏了!”

“哈哈!”姜教授哈哈笑出聲來,“幾台儀器就能給我們換回一名炸藥獎大佬,咱們軍工系統這邊的人,恐怕巴不得你多弄壞幾台!”

劉峰:“……”

最終,劉峰還是從姜教授這裏獲得了允許,又從安保人員那裏拿到了鑰匙,他的下一步計劃總算可以進行了。

然而,劉峰可不知道,他這一次的實驗到底會造成多麽深刻的影響,以至于接下來的事情發展,完全讓他措手不及……

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