从学霸开始迈向星辰大海 第108节
宁晨也并不好形容这种感觉,而且在水木和燕大的时候,宁晨也没有过同样的感觉。
宁晨觉得,或许是华科院本身的特殊性质,才造就了这种独有的科研氛围。
而随着实验的进行,宁晨对于项目组的看法又有了一些改变。
原本宁晨以为,在铁基超导体的合成中,自己将承担主要的指导工作。
这倒不是宁晨自以为是,而是因为这些超导体的合成,本来就是由宁晨研究出来的。
即便照着论文中的方法进行合成,想要完美的合成出理想的超导物质,也是一件非常困难的事情。
可是,让宁晨没有想到的是,在合成这些铁基超导体的时候,项目组成员们只是在一些关键的部分和宁晨进行了一些讨论,主要的工作都是大家共同完成的。
宁晨第一次参加这种成员比较多的项目组,对于整个项目组的团队协作能力感到赞叹不已。
……
随着实验的进行,项目取得了一些突破,当然也遇到了各种各样的问题。
项目组遇到的第一个比较大的问题,是一些含K、As元素的铁基超导体的加工问题。
因为K元素和As元素具有较高的化学活性,以及较高的熔点。
在高温下,容易导致元素的反应和挥发,导致超导体系的超导性能受到影响。
类似的问题,也出现在了含有F元素的铁基超导体之中。
F元素在高温下极易烧损,导致含有F元素的铁基超导体,成相变得十分的困难。
为了解决这些问题,陶伟提出改变超导体系的元素配比,在其中加入过量的K、As、F等元素。
实验室的会议中,陶伟解释着自己提出这个想法的理由。
“根据扫描电镜得到的物质微观结构,我们可以看出,包
括K、As、F这些超导元素等的丢失,导致超导线带材生成了第二相。
这会导致它们的成分发生变化,同时也会引起微观结构的不均匀。
而过量的加入这些元素,就可以对这些元素的损失起到补偿作用。”
听完了陶伟的想法,大家都对于这个提议表示着赞同。
宁晨也觉得,这是目前能够想到的唯一一个解决问题的方法了。
当然,宁晨也知道,在实际的操作之中,具体加入多少过量的元素,也是需要通过大量的实验来进行摸索。
确定了解决了这个问题的方向,项目组重新开始了实验。
一开始,因为对新的元素配比把控得不够精确,新合成的物质依然没有得到理想中的微观结构。
不过随着实验的进行,项目组逐渐掌握好了元素之间的配比,新合成的物质也变得越来越理想了。
通过元素补偿的方式,含有As、F元素的铁基超导体的成相问题,已经被顺利的解决。
但是,含有K元素的铁基超导体成相问题,却并没有彻底的得到解决。
陶伟认为,出现这样的原因,还是因为元素配比这一块儿没有调整好,继续尝试着通过这样的方式进行更加大量、细化的实验。
让大家感到失望的是,在进行了大量的实验之后,这个问题依然会出现。
这个时候,陶伟也在犹豫着,是否该放弃对这一类含K铁基超导体的研究了。
毕竟并不是所有的铁基超导体,都适合被加工成为线带材,项目组的时间也很紧张,并没有必要在这些应用价值非常小的材料上浪费过多的时间。
宁晨并没有马上放弃对这种材料的研究,不断的思考着问题的可能解决方案。
为了让自己能够更详细的了解这种材料出现的问题,宁晨使用了透射电镜,对这种材料进行了更详细的测试。
看着从透射电镜中得到的材料表征图像,宁晨皱着眉头思索了起来。
因为宁晨发现,在这种含K的铁基超导体中,出现了晶格畸变,从而让材料生成了大量的位错。
第157章 让我来主导实验吧
正是这些位错,造成了材料的相受到破坏,结构的影响甚至要比没有添加过量K元素之前,还要更加的严重。
“这么说来,在含K铁基超导体中,加入过量的K元素,本身就是一种错误的路线了。”
虽然宁晨找到了问题的根本原因,但此时宁晨依然没有什么好的解决方法。
整个问题仿佛陷入了死循环之中,因为就算不加入过量的K元素,在高温下微观结构不均匀的问题依然无法解决。
这种特殊的性质,似乎说明这种含K的铁基超导体,真的无法被加工成线带材了。
经历了不断的失败之后,项目组决定暂时跳过这种含K铁基超导体的研究,接着研究其他铁基超导体的线带材加工方案。
宁晨却没有彻底放弃这种铁基超导体,依然会在闲暇的时候,尝试着思考这个问题的解决方案。
……
不知不觉中,有关铁基超导体线带材的项目研究,已经进行了一个月的时间了。
临近学校开学的时间,陶伟知道宁晨还要在燕大上课,便找到了宁晨,让宁晨可以暂时离开项目组了。
“宁晨,这一个月来,你对项目组做出了很多重要的贡献。当然我也知道,你现在还是一个学生,学业也很忙碌。平时你还是先回学校上学吧,等周末有时间,再来项目组里就可以。”
宁晨毕竟不是陶伟实验组里的一员,而是被陶伟特别邀请到实验组中,陶伟也不好意思一直把宁晨留在实验组里。
听完了陶伟的话,宁晨没有马上回答,心里也在纠结着什么。
在华科院做实验,与在燕大交流学习,对宁晨来说都是非常有价值、非常具有吸引力的事情。
但宁晨也知道,自己也不可能一直待在华科院,毕竟这是一个非常长期的项目,或许要持续几个月甚至几年。
陶伟的本意,也只是让宁晨在燕京的时候,抽时间来项目组参加一些实验就可以了。
想到这,宁晨说道:
“好的,那陶院士,我回燕大之后,争取每个周末都能过来参与实验。”
“嗯,能这样的话就最好了。宁晨,我真希望伱能是我的学生,这样就能够把你一直留在实验室了,哈哈。”
类似的话,燕大的任明山教授也和宁晨说过,换做哪个老师,不想拥有宁晨这么优秀的学生呢。
谢过陶伟之后,宁晨也打算回宿舍,收拾一下东西准备离开了。
路上,宁晨回想起之前在任明山的实验室里,做实验时的的点点滴滴。
当宁晨回忆起“三维亥姆霍兹线圈”这个设备时,却突然想起了什么。
“对了……磁场!”
这一刻,宁晨的大脑中仿佛闪过了一道亮光,让宁晨有了一个全新的思路。
说起来,之前在研究含K铁基超导体的时候,之所以会出现物质微观结
构不均匀的现象,是因为K元素的过量添加,会引起K元素的不均匀分布。
这样一来,就会在超导体中,产生对磁通涡旋施加作用力的区域,也就是磁通钉扎中心。
而如果在材料加工的过程中,在外界施加一个新的磁场的话,理论上就有可能解决这个问题!
想到这,宁晨的情绪一下子兴奋了起来。
虽然宁晨现在并不确定,自己的这个想法是否正确,但至少这个新的方案,为课题的研究提供了新的可能。
此时宁晨有些庆幸,自己之前能够参与到任明山的实验之中,让自己获取大量学科经验的同时,大大丰富了自己的见识和思路。
宁晨马上停下了返回寝室的步伐,转过身重新前往陶伟的办公室。
见宁晨突然回来,陶伟也是一脸的诧异,连忙问道:
“宁晨,怎么了?”
“陶院士,我们华科院有‘三维亥姆霍兹线圈’这个设备吗?”
“‘三维亥姆霍兹线圈’……有这个设备,可是你要做什么呢?”
“是这样的,陶院士,刚刚我突然想到了一个全新的思路。我觉得含K铁基超导体无法加工成线带材的现象,最核心的原因,还是因为在超导体中,产生了对磁通涡旋施加作用力的区域……”
宁晨将自己刚刚的想法,一五一十的向陶伟讲述了过去。
一开始,陶伟还有些没有想到,即便实验已经进入到死循环,宁晨仍然一直在思考,如何去解决含K铁基超导体线带材加工的问题。
但当陶伟听完了宁晨的思路之后,却意识到宁晨的这个思路真的是可以尝试的。
“在材料加工的过程中,利用三维亥姆霍兹线圈,在加工环境中人为制造一个磁场,从而抵消磁通涡旋施加作用力的区域……宁晨,你的这个想法实在是太巧妙了!”
虽然陶伟也不清楚,宁晨的这个方法最终是否会真的奏效,但能想到这么天马行空的想法,本身就是一件不可思议的事情。
“之前在燕大做实验的时候,偶然间接触到了这个设备,所以我就突然想到了这个想法。”
因为科研机密的原因,宁晨现在还不能跟陶伟提及,之前自己到底用这个设备研究什么课题了。
陶伟倒也没有询问这些事情,而是说道:
“宁晨,如果你不着急回燕大的话,我们先尝试一下你的这个方法,看看是否真的会有效果。”
宁晨自然也不会差这几天的时间,自己好不容易提出的新思路,肯定是要亲自参与实验,验证一下这个思路是否真的可行的。
就算最后的结果是失败,宁晨也会坦然的接受这个结果,但如果自己不参加实验的话,这就是一种永久的遗憾了。
“不着急,陶院士,等我们验证完这个思路之后,我再回燕大吧。”
确定了新的实验安排之后,陶伟和宁晨一
起来到实验室,向大家讲述了宁晨的这个实验思路。
听完了宁晨这个新颖的思路,大家都对于宁晨的想法感到惊叹不已,同时对于含K铁基超导体线带材的研究,也重拾起了希望。
陶伟联系了华科院的其他教授,借了一台三维亥姆霍兹线圈设备过来。
不一会儿,就有几个学生把这台设备送到了陶伟的实验室。
宁晨心说,这样的场景似乎有些熟悉。
看来像陶伟、任明山这种级别的学界大佬,想借实验设备真的就是一个电话的事情。
这台三维亥姆霍兹线圈,与燕大的那台非常的相似,宁晨觉得这可能就是同一个型号的设备。
之前在任明山实验室的时候,宁晨看过任明山如何使用这种设备,自己也基本学会了主要的操作方式。
因此,磁场的测试和模拟磁场的工作,宁晨便决定由自己来主导了。
做好了实验准备后,大家开始了新一轮的实验。
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