第98章 材料实验
作者:咸鱼味道不错      更新:2021-06-30 12:01      字数:2155
  既然有了一个思路后,戴晓柏便开始着手研究,弄清楚两种超导材料的特性,为什么在这两种条件下变成超导体,只有弄清楚了两种条件下超导的特性,才能解决如何在正常条件下形成超导特性。
  低温超导的材料研究已经有了非常多的实验,低温超导现象的原理也基本已经探明,不过戴晓柏还是决定在次进行实验验证。
  实验室的低温装置也是非常先进的,能够完成绝大多数低温条件的要求,所以这个实验并不困难,电子显微镜也是非常高级,足够观测低温超导的分子特性。
  实验非常顺利,如同前人的实验,戴晓柏也是得出了低温超导的原理。
  在很低的温度下,物体所有的电子速率降低,负价电子运转在固定平面上,达到临界温度,负价电子运转速率越来越低,核心习惯于常温下的核外电子快速运转,负价电子运转缓慢,造成原子暂时缺失负价电子的现象。
  在这种情况下,核电子的惯性力就会挪用相邻负价电子,这样互相挪用,于是便形成了外层电子公用,这种外层电子公用状态就是物质的超导态。
  弄清楚了低温超导的特性后,想要在常温条件下将电子运转速率降低,几乎是不可能的,毕竟温度的体现就是分子活跃程度的体现,温度越高,分子运动越活跃,温度越低,分子运动就越缓慢。
  所以只能从另一个特性寻找解决办法,就是让材料在常温下,形成外层电子公用状态,这种电子层面的技术,如果从物理科学方面找解决方法,还真是难,毕竟现在的技术基本停留在纳米层面。
  纳米层面和分子层面隔多少,可以计算一下,就那最简单的一个算法,现在工业的物理加工条件,从7纳米精度晋级到5纳米精度大概花费了十年之久,而一纳米有10埃,一个分子大概是一埃左右,所以按照物理学进度,得花费至少百年之久,而精度越到后面进展越难。
  所以物理加工的方法是不行的,只能从化学反应这种情况下找方法形成这种公用电子层。
  从第一种超导形态找到一点思路后,戴晓柏并没有立刻开始从这个思路去实验找方法,找到思路和找到方法还是有区别的,比如如何应快速上太空,思路是建立一个太空电梯不就可以了,太空电梯,可行,倒不是现在的技术能搞定的。
  不过戴晓柏决定先将自己的想法和蒙教授讨论一下。
  “教授,如果在常规条件下,在材料中形成这种外层公用电子状态,是不是材料就是超导的?”
  “理论上是的。”
  “那以前有从这方面想方法实验吗?”
  “有啊,不过都以失败告终,常规条件下,外在分子是活跃性的,这种外层电子公用状态,超导材料下的电子就会干扰这种外层电子公用的状态,最后导致失败,所以从原本上就不成立,我们也曾想尝试在真空环境下进行这种实验,但是如果在真空条件下,就不是常规条件,那么也会限制它的应用。”
  “哦,也是,不过我想我们可以从这种特性进行下手研究。”
  “怎么,难道你有想法了吗?”蒙教授听戴晓柏这么说,以为他已经想到了解决方法,非常惊讶又惊喜的问到。
  “暂时没有,我只是觉得这是一个启示而已。”
  “哦,这确实一直都是一个启示,不过具体如何达到没有人做到。”
  “嗯,那我们继续实验下高温超导实验。”
  “好。”
  虽然称之为高温超导材料,但是要求温度却不是高温,而是相对于绝对零度的温度,绝大多数高温超导材料的温度都比正常环境温度低,只不过在实验室中温度条件容易达到而已。
  高温超导材料主要是金属化合物,而且都是稀有金属氧化物,所以稀有金属的超导材料也是限制了超导材料的大规模应用,你不可能用稀有金属的线材输电把,那可是比黄金值钱的东西。
  所以这种超导材料只能应用在特定的地方和特定的条件,如果能够研发出一种能大规模生产的金属氧化物超导材料,并且制取简单,能大量制取,在常规条件下能够实现超导或者接近超导,那么超导材料才能大规模应用。
  稀有金属实验室还是准备得不少,很多都是国家分配的实验材料,所以不过国内的制作超导材料的实验没有国外多,基本都是在别人屁股后面追。
  不过好在并没有落后太多,依然可以制作两种高温超导材料,这次也是打算先制作这两种高温超导材料,再研究这种高温超导材料的特性,是如何实现超导的。
  好在蒙教授是这方面的专家,在蒙教授的指导下,两种高温超导材料制作出来还是比较顺利的,虽然制作成本非常昂贵,这种昂贵的成本不正是限制高温超导材料的应用吗?
  高温超导材料属于复杂的高价氧化物,在发展的能够形成高温超导材料中,基本上都是以稀有金属为主,而且现在对于高温超导材料的超导原理并没有研究透彻,这种超导材料是如何形成超导现象。
  既然没有前人指引,那么高温超导原理只能先通过实验进行探讨研究,于是戴晓柏和蒙教授便开始对高温超导材料的超导原理进行研究。
  对高温超导材料的超导原理研究也是之前蒙教授非常重要的课题,也是难在整个高温超导材料这门学科面前的拦路虎,蒙教授在戴晓柏加入后,也将自己先前的一系列这方面的研究给戴晓柏讲解了一遍。
  可以说又是沿着蒙教授的实验思路,依然找不到高温超导材料的超导原理,整个高温超导材料的电子运行是一个非常复杂的过程,这种复杂的过程基本毫无规律可言,或者说是大家还没有从这种过程中找到规律。
  电子显微镜确定一个特定区域电子运行过程,然后通过超级计算机去统计其中的运行线路,也没有发现任何规律可言。
  这对于实验来说是非常致命的,分子运动必定是有规律的,找不到规律就无法确定分子运动的特性,也就无法得到原理,可以说戴晓柏也被难到了这里。