第263章 铁的悖论与消失的气体(求订阅求月票)(1/2)
芝加哥南环区,以太动力实验室。
凌晨三点的空气冷得像是要把肺冻住。
林允宁站在测试台前,看着埃琳娜·罗西戴着厚重的隔热手套,像拆除炸弹一样,小心翼翼地将那块指甲盖大小的黑色晶体从探针台上取下来。
为了防止氧化,埃琳娜动作极快地将其放入了一个充满高纯氩气的石英密封罐里,旋紧了盖子。
“咔哒”。
随着生物识别保险柜沉重的落锁声响起,指示灯由红变绿。
那个不仅能利用温差、还能贪婪吞噬光子的“能源怪兽”,就这样被关进了黑暗里。
“我真的不喜欢这些‘商业机密’。”
埃琳娜靠在保险柜门上,摘下护目镜,露出一双布满血丝的蓝眼睛,有些不舍地拍了拍冰冷的柜门,“老板,你知道我们刚刚锁起来的是什么吗?这东西放在我的国家,至少价值一支军队。”
“我知道。”
林允宁把身上的防静电服脱下来,挂在衣架上,语气平静得像是在谈论明天的天气,“但现在的以太动力只是一只刚学会走路的猫。如果让洛克希德马丁或者埃克森美孚知道我们手里有这东西,明天咱们这栋楼可能就会‘意外失火’。
“别沮丧,埃琳娜,忘掉今晚的数据。你的任务是继续改进我们热二极管的那个钛过渡层工艺,把良品率再提一个点。
“至于这个幽灵,有朝一日等我们牙齿长齐了,会放它出来的,我保证。”
埃琳娜耸了耸肩,没再反驳。
虽然自己这个“伟大”的发现没法被公之于众,令她有点别扭。
但是她在苏联解体时见过太多这种事,知道什么时候该闭嘴。
走出实验室,芝加哥凌晨的冷风夹杂着密歇根湖的湿气,狠狠地灌进了衣领。
林允宁紧了紧围巾,快步走向停在路边的那辆二手沃尔沃XC90。
刚拉开车门坐进去,车内的暖气还没来得及驱散寒意,口袋里的手机突然震动了一下。
不是邮件提示音,而是持续的来电震动。
林允宁掏出手机看了一眼。
屏幕上显示着一个熟悉的京城号码。
是赵振华院士的办公室。
此时是芝加哥的凌晨三点半,BJ的下午四点半。
林允宁眼神一凝。
赵院士是那种极有分寸感的老派学者,如果不是急事,绝不会在这个时间点直接打电话。
他按下接听键。
“赵老?”
“允宁,不好意思,打扰你休息了吧?”
电话那头,赵振华的声音听起来有些疲惫,背景里还能听到真空泵低沉的轰鸣声和急促的脚步声,显然是在实验室现场。
“没,我也刚忙完。”
林允宁调整了一下座椅靠背,“赵老,出什么事了?”
“有新情报。”
赵振华没有绕弯子,声音压低了几分,“我们在东工大(东京工业大学)交流访问的几个年轻学者传回消息,日本那个细野秀雄(HideoHosoo)团队,最近动作很大。”
“哦?”林允宁眉毛一挑,把车缓缓驶出停车场,“他们发现什么了?”
“具体数据还没发出来,但风声已经透出来了。”
赵振华的声音沉了下来,“据说他们在一种层状的稀土氧化物里,观测到了26K的超导转变。
“26K,虽然还没破麦克米兰极限(39K),但这可是在非铜氧化物体系里!这意味着可能存在一条全新的高温超导路径。
“允宁,咱们不能只盯着那一层碳原子了。石墨烯虽然干净,但毕竟Tc(临界温度)太低,那是玩具。如果我们想在超导机理上真正压倒日本人,甚至是压倒美国人,让华夏站到世界前列,我们得找到那个能扛大旗的新材料。”
林允宁握着方向盘的手紧了紧。
车子驶上空旷的高速公路,两侧的路灯飞速后退,拉成一条条光带。
“层状结构……稀土氧化物……”
林允宁陷入沉思,在大脑中飞速构建着逻辑链条,“赵老,我们现在已经有了‘自旋涨落’模型,如果要在层状结构里找更强的超导,我们需要什么?”
“需要磁性涨落。”
赵振华不假思索地回答,“在铜氧化物里,那是反铁磁绝缘体掺杂出来的。铜离子的d轨道电子提供了磁矩。”
“没错。”
林允宁盯着前方的虚空,声音冷静得像是在解一道数学题,“但是铜氧化物已经做了这么多年,想要做出新东西很难,镍(Ni)又太‘硬’很难掺杂。那我们为什么不看看它们中间那个邻居?”
电话那头沉默了两秒。
紧接着,赵振华的声音猛地拔高了一个八度,甚至带上了一丝不可置信的荒谬感:
“你是说……铁(Fe)?!这不是违背常理么?”
老院士马上否定了这个想法,“允宁,你是不是工作太累了?头脑不清醒了?
“铁是什么?那是铁磁性元素!
“这是超导界的常识——磁性是超导的死敌!磁性原子会像拆散鸳鸯一样打断库珀对!我们在做超导材料的时候,哪怕混进去百万分之一的铁杂质,整个样品就废了!
“你现在让我直接用铁做超导层?这就像是你想在火炉里制冰!”
林允宁没有被老院士的反应感到惊讶。
赵振华显然受到了巨大的冲击,这种反直觉的构思,正在挑战他几十年的物理学常识。
林允宁依然稳稳地把着方向盘,语气平稳地解释道:
“赵老,您说得对,铁磁长程有序确实会杀死超导。
“但是,如果这不是铁磁呢?
“如果我们在空间结构上做文章,比如用您刚才提到的‘层状稀土氧化物’作为绝缘层,把铁原子层隔开?
“就像我们在石墨烯里做的那样,通过晶格结构强行压制住它的长程磁序,把它憋在一个‘想磁化但磁化不了’的临界状态。”
林允宁顿了顿,抛出了那个反直觉的结论:
“那时候,铁原子那无处安放的巨大磁矩,就会转化成最剧烈的自旋涨落。
“对于超导电子来说,那不是毒药。
“那是全世界最强的胶水。”
电话那头彻底安静了。
只有细微的电流声,和赵振华变得粗重的呼吸声。
作为在这个领域摸爬滚打了四十年的泰斗,赵振华的物理直觉是顶级的。
虽然情感上他抗拒“铁”这个选项,但理智告诉他,林允宁描述的那幅物理图像……在逻辑上是可行的。
置之死地而后生。
最强的磁性,孕育最强的超导。
“层状结构……”
过了许久,赵振华的声音再次响起,这次不再是反对,而是迅速进入了方法论上的探索,“如果要压制磁性,又要提供载流子……我们需要一个电子库层,和一个导电层。
“细野秀雄用的是稀土氧化物……镧氧层(LaO)?”
“对,镧氧层带正电,作为电荷库。”
林允宁顺着他的思路补充道,“导电层用铁砷层(FeAs),带负电。两者交替堆叠。”
“LaOFeAs……”
赵振华在电话那头喃喃念着这个化学式,“母体应该是反铁磁的半金属。如果我们在镧氧层里掺杂一点氟(F),或者直接把氧拿掉……”
“就能破坏反铁磁序,释放出自旋涨落。”
林允宁接上了最后一环。
“嘶——”
赵振华倒吸了一口凉气。
这太疯狂了。
但也太诱人了。
如果这真的能行,那就意味着他们打开了一个元素周期表上最大的宝藏库。
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