第116章 新的超导体系
宁晨将身体平躺在床上,慢慢使自己放松下来,并将注意力和呼吸结合在一起。
宁晨非常擅长集中自己的注意力,在持续进行了一段时间的呼吸睡眠法后,宁晨还真的逐渐有了困意,让自己进入到了梦乡之中。
早上7点,宁晨便睡到自然醒。
这一晚上宁晨的睡眠时间并不长,或许因为昨天晚上使用了精力恢复的原因,现在宁晨的精力依然十分的充沛。
带着昨天晚上自己总结出来的课题计划,宁晨来到了实验室。
上午徐洲并不在实验室,宁晨觉得徐洲可能是去上课去了,宁晨便先自己开始了实验。
虽然现在宁晨还没正式对新的课题立项,但这并不会影响宁晨先提前对新的课题,进行一些探索性的实验。
下午的时候,徐洲才来到实验室。
见到宁晨在做实验,徐洲随口问道:
“宁晨,还在复现其他人的实验呢?”
“没有,徐老师,我今天已经开始做自己的实验了。”
“哦……嗯?”
徐洲愣了一下才反应过来,连忙继续问道:
“这就开始开新课题了?我还不知道你要做什么呢。”
徐洲当然没有生气,只是对于宁晨这么快就开新课题的事情有些意想不到,同时也很好奇宁晨现在的具体研究内容到底是什么。
“徐老师,本来今天上午就想跟你说来着,但看你不在,我就先自己做几组实验了。”
“没关系,早点开始做肯定是好的。来,先跟我讲讲伱的想法吧。”
毕竟徐洲是宁晨实际上的导师,就算徐洲无法指导宁晨太多东西,也至少应该对宁晨的实验心里有数的。
“徐老师,我想研究铁基超导的机理,并争取发现新的铁基超导体。”
听到宁晨的研究方向,徐洲也是越发的有了兴趣。
“铁基超导啊……确实是一个很好的研究方向。”
其实有关铁基超导的研究,也只是在最近几年才逐渐开始兴起的。
一开始的时候,科学家并不认为铁基的材料会存在超导的性质。
因为根据bcs理论,只有当材料中的电子配对的时候,才有可能产生超导的性质。
这种配对的电子被称为库珀对,库珀对中的两个电子自旋相反,总自旋为零。
而由于铁基的物质会存在铁磁性,这种性质与超导性正好是相悖的。
直到在一次实验之中,科学家在铁基材料中加入的镧元素,最终合成了第一种铁基的超导物质。
“徐老师,这是我最近总结出来的一些理论和模型,我先给你看一下。”
说着,宁晨打开电脑,向徐洲讲述着自己总结出的各种资料。
这些并不全都是宁晨在昨天晚上总结出来的,很多都是在宁晨之前复现实验的期间,一点儿一点儿的总结出来的。
看着宁晨总结出来的这些东西,徐洲的表情不断的变化着,心里也是有着很多的感触。
宁晨在做总结的时候,并不会仅仅局限于材料学的知识,而是会从数学、物理、化学等不同的角度,对每一次的收获进行详细而全面的总结。
这其中,有很多涉及到数学和建模部分的知识,连徐洲也觉得角度非常的新颖,甚至是材料领域所未曾出现过的研究角度。
听完了宁晨的整个思路之后,徐洲已经彻底的被宁晨所折服了。
“真是了不起的方案吧。宁晨,你填一下项目申请表,然后我就帮你申请立项了。”
“好的,徐老师。”
宁晨很快填写完了项目申请表,在等待项目申请的过程之中,宁晨继续着进行自己的实验。
在这个课题的第一个阶段,宁晨需要找到新的可能的铁基超导体系。
现有的铁基超导体系,包括lnfeaso体系、bafe2as2体系、lifeas体系、nafeas体系等等。
有关这些铁基超导体系的实验,宁晨已经全部完成了实验的复现,对于相关的各种性质也有了非常全面的了解。
但如果在这些已经发现的铁基超导体系内继续进行实验的话,很难继续发现新的超导体。
毕竟这些铁基超导体系已经被研究得比较透彻了,就算宁晨再怎么深挖,大概率也只会是徒劳的。
而如果能够成功创造出一个新的铁基超导体系,宁晨最终很可能发现不止一种超导体。
当然,因为宁晨面对的是一个新的研究领域,整个研究的困难程度是可想而知的。
宁晨需要先筛选出一些新的体系可能会出现的元素,进而确定之后的铁基体系结构。
……
经过一个阶段的实验,以及对模型的改进和修正,宁晨确定了第一个可能具有超导性的新铁基体系。
宁晨向徐洲展示着自己构建的模型,并讲述着自己构建这个模型的思路。
“徐老师,这是我预测可能会具有超导性的新铁基体系,嗯……我暂且称之为‘钾-铁-硒’体系吧。”
在宁晨构建的这个模型之中,共有含有钾、铁、硒三种元素。
但由于对于具体的分子式构成、以及原子排列方式还没有确定,宁晨也只是暂时以未知数的形式,去表示各个原子的数量。
“假设我们有一种物质,它的化学式是k(x)fe(y)se(z)。根据它的元素组成,它们的分子结构可能这样的,而相对于的自旋结构也便可以确定……”
对照着自己建立的模型,宁晨向徐洲讲述着这些物质可能具有超导性的机理。
虽然宁晨的思路非常的天马行空,但与此同时,这些假设也都有着扎实的理论作为基础。
徐洲一边听着宁晨的讲述,一边皱着眉头思考着什么,最终点头说道:
“原来如此,宁晨,我明白你的想法了。通过你建立的这些模型,可以计算出它们的内部坐标、晶格常数、非磁性自旋等等各项相关的数据。从你目前的计算来看,这种新型铁基体系,确实很有可能诞生一些超导的物质。”
徐洲毕竟也是拥有非常强的综合能力的,即便宁晨建立的这些模型,涉及到了各个方面的知识,徐洲还是能够很好的理解宁晨的思路。
“是的,至少现在从理论来讲,我的方向是值得去尝试的。当然,这种体系的物质是否真的能够被合成,又是否真的具有超导的性质,我现在也无法确定。”
“这是自然的,实验结束之前,谁又能够准确的预测实验现象呢?没关系,尽管放手做就去了,我和刘院长,还有材料学院的其他老师,都会尽力帮助你完成实验课题的。”
接下来的时间里,徐洲凭借自己的经验,给宁晨讲述了这种新型铁基材料一些可能的合成方法。
很多地方宁晨都和徐洲想到一块儿去了,不过徐洲也提出了几种宁晨之前并没有想到的方式,这让宁晨有了更多种方案可以选择。
……
确定了具体的研究方案之后,宁晨正式开始了实验课题第一个阶段的研究。
如同宁晨和徐洲所预料的,一开始的实验并不顺利,经过很多次的实验,宁晨甚至都无法合成出一种像样的物质。
但宁晨早已习惯了这样的失败,并没有对此感到任何的气馁,而是不断从失败的实验中,进行认真的总结和分析。
这让宁晨在每一次的实验中都能够获得一些收获和进步,即便这还没有让量变引起质变。
终于。
在经历了上百次的失败之后,宁晨第一次成功的合成出了一种“钾-铁-硒”体系的化学物质。
这一刻,宁晨的心情是十分激动的。
这种心情,就像经历了90分钟的足球比赛后,终于攻破了对方的球门一样。
宁晨先是对这种物质进行了一些基本性质的测试,确认了物质的分子式、晶体结构、晶格常数等各种信息。
完成了这些测试后,宁晨激动的心情稍稍平复了下来。
(本章完)
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