第319章 欲捕鱼、先织网 (第1/2页)

炸药奖的领奖时间是在12月10日，诺贝尔先生的忌日，距离这一天还有将近2个月的时间。
　　
　　既然决定了放弃去斯德哥尔摩装逼的机会，刘峰自此也收了心，完全将心思放在了和崔崑院士的赌约当中。
　　
　　3个月，想要开发出一种可以用于针对性替代超级对撞机超导电磁石的常温超导材料，即便对于开了挂的刘峰来说，也几乎是不可能完成的任务。
　　
　　只不过，刘峰只需要在这3个月之内，证明常温超导的可行性就可以了。
　　
　　D国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所在去年用光脉冲导致晶体晶格中的单个原子发生了短暂变动，从而导致了超导性的产生。
　　
　　但刘峰认为，常温超导并不是自古华山一条道，实现常温超导的路径，远远不只是光脉冲这一种途径，至少，通过成千上万次的模拟，他已经证明了在超高压的环境中，某些材料也具有常温超导特性。
　　
　　上一次在现实中的实验，他已经测试了在在-20°C和150万个大气压下，锕系氢化物也具有十分显著的超导特性。
　　
　　虽然这些材料仍需要高压条件，但-20℃的环境绝对是远远超过了前人的成功，这也使“常温”超导真正意义上成为可能，远远超过了D国人对常温超导研究的贡献。
　　
　　事实上，锕系元素是原子序数从89至103的一系列金属元素，一共有15种，刘峰通过对各种金属氢化物在特定温度下导电方式的观察，发现了其在周期表中的位置与超导体间的联系，并且利用这种联系，开发出了一个计算程序，使锕系氢化物的性质与其超导性相匹配，可以应用于元素周期表中所有15种锕系元素！
　　
　　短短几天时间，就已经做到了甚至超过了国外数十年的研究成果，这样无与伦比的天资，着实让崔崑院士等人震惊不已！
　　
　　怪不得这家伙年纪轻轻就能够获得炸药奖，如此恐怖的学习能力，超强的实验天赋，再加上最终结果显示，人家的运气似乎也非常不错，因此，也是理所当然的了。
　　
　　只不过，这还远远不够。
　　
　　因为锕系元素氢化物的超导特性，都需要在超高压的条件下达到，适用性十分狭隘，因此，这并不能说服崔院士，甚至也不能让刘峰自己满意。
　　
　　因此，刘峰还想将这种程序衍生开来，推广到其他的元素当中，最终可以做到实现计算其他元素还有哪些可以与氢结合、从而形成室温超导体的预测。
　　
　　而寻找到一种特定的方法来预测哪些元素可以形成超导材料，其重要意义自然不言而喻，甚至某种程度上，比发现了某种材料具有超导特性的意义来得更加重大！
　　
　　想象一下，如果真的能够总结出一种定理，证明超导电性和元素周期表之间有种必然的联系，那将会给超导材料的研究，节约多少功夫！
　　
　　毕竟，当前，限制常温超导材料研究的最大困难，就是没有一个具体的路线！
　　
　　即便是D国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所，几十年的辛苦耕耘，终于在去年用光脉冲导致晶体晶格中的单个原子发生了短暂变动，从而导致了超导性的产生，但也仅仅只是一次‘运气’性质的巧合而已！
　　
　　之所以如此说，是因为在D国人的研究过后，M国国家实验室那边欣喜若狂、野心勃勃的在这方面投入了10亿美元的巨资，甚至还为光脉冲常温超导项目准备了一台价格昂贵的超算，但一年过去了，根本没有任何性质的进展！
　　
　　相关负责人和资本家，随后发现，这完全就是个无底洞，因此项目持续了不到一年时间，就被毫不留情地砍掉了，转向了其他方向。
　　
　　除了M国以外，国家层面上，比如D国人自己，甚至还有东丽国、毛熊国等国家，也在光脉冲项目上投入了巨资，甚至去年的炸药物理学奖得主，这一年多的时间里，也是光脉冲项目的狂热支持者，然而，大家也相继发现，他们都被坑了……
　　
　　还好华国之前在这方面的需求不大，从事这方面研究的人员也不多，因此项目都还没来得及立项，在看到了其他国家的教训之后，也就不了了之了。
　　
　　当然，这也是以崔崑院士为首的人，完全不赞同他搞常温超导材料的根本原因……
　　
　　而刘峰这一次的目的，就是要让人对常温超导的研究，不至于像无头苍蝇那般乱撞性质的碰运气！
　　
　　于是，这才有了他在锕系元素上的总结性发现，进而想要推广到整个元素周期表。
　　
　　说起来，其实这种程序的新算法非常简单，其基本原理，就是利用各系元素中的电子排列来预测哪种元素可以与氢协同构建理想的晶格，从而产生强烈的电子-声子相互作用。
　　
　　所谓的电子-声子相互作用，是指电子与晶格振动之间的相互作用。
　　
　　由于固体中的电子受到组成点阵的正离子对它的作用，而又由于离子并非静止，它们总是在平衡位置附近振动着，因此，它们对电子的作用可以分为两部分：一部分是静止在平衡位置（即点阵阵点）上的离子造成的周期性电场。
　　
　　周期场除了使电子的能谱形成能带以外，并不造成对于电子的散射，即在周期场中运动的电子的能量、动量（准动量）不变。
　　
　　另一部分是振动所造成的相对于周期性电场的偏离的影响，由于这是离子运动的效果，所以是随时间变化的，而离子的振动可分解为各种频率、波矢和偏振的简正模，各个简正模的振动态都是量子化的，点阵的振动可以用各种频率、波矢和偏振的声子来描写。
　　
　　电子－声子相互作用指的就是这种点阵振动和电子的相互作用。
　　
　　这种相互作用可以引起许多的物理效应。
　　
　　譬如说，金属的电阻随温度而变化的原因，就在于各种频率的声子密度依赖于温度，而电子–声子相互作用会引起电子能量有所修正，相当于修改了能带电子的有效质，离子晶体中存在原胞中离子相对位移形成光学格波，其中纵向光学格波具有极化电场，它与能带电子相互作用形成极化子。
　　
　　金属和合金在低温下出现超导电性，就是因此而产生的。
　　
　　其实，早在1950年，欧洲的两个实验室就有所发现：汞的同位素超导临界温度与该同位素质量的平方根成反比！而这种同位素效应，便预示了电子–晶格振动是超导现象的因由！
　　
　　原理看起来非常简单，而且，谁都知道，这里面很有可能就存在着某种必然的规律。
　　
　　然而，想要借用现实实验室里的各种仪器，发现这种固定的程序规律，即便有超过上千人一起努力，再经过2、30年的实验数据积累，恐怕也不一定能够发现。
　　
　　

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