科技入侵现代 第457节
但超导芯片的出现,让印度意识到,好像我们也在接受来自华国的资本、产业和技术输出,这让他们破防了,因为在不知不觉间华国实现了身份地位的转换,但印度还是印度。”
当然围绕超导芯片,不但印度关注,发达国家同样在关注。
这也许关系到下一代的芯片材料。
芯片领域的从业人员都能很直观感受到硅基芯片已经到了一个极限,每往前一步都格外困难,成本上升、良品率下降、各种负面因子开始涌现。
如果不采用更加先进的3D立体结构,硅基芯片这几年就要到头了。
那么华国的低温超导路线到底可不可行,这成为了业界关注的焦点。
月球上能够保证常态低温,能够利用低温来构建超导芯片,在地球上这一点自然是做不到,他们关注的是,低温超导有没有可能会表现出一些有意思的特性,而这些特性是否能指导下一代芯片材料的出现。
超导本身就令人遐想连篇,那么不需要超导,常温常压下的半超导有没有可能呢?
新的环境,新的条件,有可能诞生新的材料。
所以业界格外关注华国超低温超导芯片的最新进展。
当然在华为内部,那就更重视了,调兵遣将,派了最精锐的团队从松山湖调到申海来。
他们第一年主要要做的是验证技术可行性,技术路径早已确定:利用铁基超导体FeSe薄膜,在SrTiO3衬底上通过分子束外延生长,实现温度在100K的超导状态,这样的样品理论可行,但实际呢?
在月球上它的表现如何?不仅仅是计算本身,还有稳定性、耗能等等,其他状态到底如何。
他们需要先拿个样品出来。
以阿波罗科技的能力来说,他们前脚有了样品,后脚就能打到月球上去做测试。
月球上的环境什么的都已经准备好了,电能已经具备,阴影区域探索完成,随时可以进行测试。
属于是万事俱备只欠东风。
“吴工,你们那边进度如何?”林燃同样关注这件事,他大概每周会和技术团队开一次会,技术团队由华为和阿波罗科技共建,人员配比大概在7比3的样子。
吴工是这只技术团队的具体负责人,华为半导体条线仅次于梁孟松的资深工程师。
第一个月:“教授,我们从FeSe入手,母体FeSe是半导体,Tc只有8K,但单层薄膜在界面效应下,能提升到109K。
月球真空环境完美匹配MBE生长,避免氧化。”吴工说
团队的研究员们戴着护目镜,操作着设备:先将SrTiO3衬底加热到600°C,清洁表面;然后控制铁源和硒源的蒸发速率,铁原子束强度为0.1单层/分钟,硒过量以确保化学计量比。
生长过程中,吴工偶尔纠正参数:“注意衬底温度,过高会导致晶格失配,降低电子-声子耦合,目标厚度是约0.5nm的单原子层。”
在第一个样品生长完成后,他们用X射线衍射(XRD)检查晶体结构:峰值显示良好外延,但电阻测试在液氮浴(77K)中,超导转变温度Tc只有50K,远低于预期。
第二个月:“我觉得应该是硒空位缺陷导致的费米面重构不完整,吴工,尝试一下增加后退火步骤,在真空下加热到400°C,促进界面电荷转移。”林燃提醒道“我觉得界面效应会是关键,SrTiO3的极性层会诱导二维电子气,提升Tc。”
这和2014年Nature的一篇文献有关,在那篇文献里有提到,FeSe/SrTiO3系统可以利用界面效应将Tc从8K推到100K以上。
团队迭代三次,调整硒/铁比从6:1到8:1,终于在第四个样品上看到进步:XRD显示锐利峰,表明完美晶格匹配。
第三个月,才开始初见曙光,使用高压氧掺杂,FeSe薄膜的晶格扭曲,a轴参数从3.76增加到3.78,电子-声子耦合增强。
在模拟观测中,显示Tc能达105K。
林燃说:“我知道大家很高兴,但这还不够,我们需要继续优化。
因为月球南极的辐射环境会干扰Cooper对,但低温能抑制热噪声。
我们需要集成辐射屏蔽层,用硼掺杂金刚石作为缓冲,BDD的Tc虽只有11K,但其宽带隙能阻挡宇宙射线。”
他们开始掺杂实验:在MBE腔内引入氧气束,压力控制在10^-6 Torr,掺杂水平0.1-0.2原子%。
测试使用四探针法测量电阻-温度曲线:在氦气制冷机下,从300K降温,电阻在110K附近骤降到零,磁化率测试确认Meissner效应,临界电流密度Jc达10^5 A/cm。
“教授,根据失败样品分析,STM显示氧团簇导致相分离。”吴工说。
林燃思考片刻后说道:“调整氧束能量可行吗?”
他们调整氧束能量从5eV到3eV来对均匀性进行优化调整。
第四个月,团队终于做出第二个样品:一个5cm见方的芯片,表面闪烁着金属光泽,集成BDD屏蔽层厚度2μm。
测试在液氮模拟下,电阻骤降到零,能够运行简单AI算法:芯片处理100x100矩阵乘法,效率比硅基高500%,且无热积累。
整个团队空前振奋,因为至少到了这里,这条路是可行的。
从路径的层面,这是能够超过硅基的材料。
在地球上,我们没有办法在短期内超过英伟达,那么我们就仰望星空。
在团队士气为之一振的时候,林燃提醒道:“这只是地球测试,月球的微重力会影响薄膜应力,我们需模拟真空脱气。”
第六个月,团队在真空模拟舱里进行最终验证。
实验人员戴上手套,动作小心地将样品放入测试架。
所有成员都屏气凝神,有的在实验室外等结果,有的在办公室等结果:这是最后一步,如果通过,就能送上月球。
“启动模拟!”林燃命令道。
舱内抽真空到10^-7 Torr,温度通过辐射冷却降到100K,模拟月球辐射用质子束轰击,每平方厘米10^10粒子/秒。
芯片连接上AI测试电路:输入一个卷积神经网络模型,处理模拟月球图像数据。
屏幕上显示电阻保持零,计算误差率<0.1%,Jc在辐射下仅下降5%。
“林总,它稳定了!
FeSe的界面超导在真空下完美维持,屏蔽层吸收了80%辐射,Cooper对未破坏。”
实验人员激动地喊道。
从失败到成功,仅仅只花了半年时间。
这一神速换谁来也会为之骄傲。
而且他们做的是一个能够进行人工智能算法计算的芯片,比基础的demo不知道强多少倍。
林燃微笑着鼓掌,这是真正意义上的原创,不是追随谁,是从未有人走过的路。
这里多说两句,像光伏突破,研究员们要集中管理,林燃不用,他的自由度要高得多,同时负责了非常多条线的研究。
在不同条线的视角里,林燃展现的能力是不一样的,在光伏板块,那些青年学者的感受是数学能力,有种无所不能的数学暴力破解能力,但凡是能够落在数学模型上,林燃就能够给你找到一个精确解,这得益于NS方程的破解。
而在超导芯片条线,吴工的感受是博学,但凡沾点边的论文,林燃都看过,能说个一二三四五出来,而他说的可能有效,最后都证明了就是有效,导致整个团队无条件信任,推进速度远超预期。
后续半年时间,对这块芯片样品的测试还在持续,施加磁场至5T,Tc仍保持105K,符合Ginzburg-Landau理论预测的上临界场Hc2~Tc^1.5。
在温度波动±5K下,芯片稳定,无退化现象出现。
整合水冰升华散热,在热通量<1W/cm的情况下,该芯片仍稳定运行。
林燃在各大社交平台都有账号,后台私信那更是五花八门,从借钱到找不找老婆小三小四小五、再到自己攻克了强哥德巴赫猜想,总之数不清的私信。
林燃不看私信,也很少发内容。
被网友调侃,每次发都要引起震动。
这次和过去一样,林燃的最新视频悄无声息地就上线了。
视频没有背景音乐,格外的安静。
镜头从地球蓝色的弧线拉远,穿越漆黑的太空,直奔月球南极的沙克尔顿陨石坑。
画面中,永久阴影区一片漆黑,旁边的温度计显示“100K”。
一颗肉眼可见的芯片出现在镜头里。
随后镜头切换到实验室设备,MBE腔体嗡嗡运转,铁原子和硒原子蒸发,层层沉积在SrTiO3衬底上,形成单层FeSe薄膜。
画面快闪研发过程,有画面但没有参数,专业人士也最多看个大概。
测试画面:真空模拟舱内,温度降至100K,质子束能量1MeV轰击;显示器上数据流动。
画面切换到火箭升空,芯片随月球车着陆沙克尔顿陨石坑。
发了视频之后,林燃又跟着发了个动态:“超导芯片实验效果完美,即将奔向月球。”
随后又发了条动态:“忘了说,这次去月球的项目很丰富,一共三个宇航员的名额,我们计划开放一个,有没有人想去的?我本人会亲自上去,有想跟我一起去月球见证奇迹的可以联系我们。
PS:收费不斐,量力而行。”
第372章 合适的人选不多了
“.华国商业航天机构阿波罗科技完成首次机器人作业,月球铺设光伏板面积再度延展,引发环保人士疑虑,担心其月球作业将对月球环境造成不可逆的破坏。
对此Open Lunar Foundation创始人凯特表示:我将持续关注该企业的最新动态,关注因缺乏国际协调可能造成的资源冲突和环境风险,我们呼吁华国加入Lunar Ledger数据库,共享基地建造细节,以确保可持续治理和减少潜在摩擦,促进所有国家的和平访问。”
电视画面上,CNN主播正在采访名为开放月球基金会的联合创始人凯特,对方在电视上对于华国登月侃侃而谈。
开放月球基金会的宗旨是通过技术、政策和基础设施等领域的协作,来确保月球上的和平与合作。
而采访中提到的Lunar Ledger则是前几年才启动的一个共享数据库,主要就是用于记录和跟踪月球上的人类活动。
比如阿波罗科技已经在沙克尔顿陨石坑着陆了,而且在这里铺设了密密麻麻的太阳能板,如果后续有其他机构在这里着陆,他们自己的着陆很可能会失败,阿波罗科技的基地同样会被破坏。
如果数据在一个共享平台上,提前完成了登记,就能避免这样的风险。
当登月组织机构多起来的时候,这样的数据共享平台其实是很有必要的。
只是说这类数据共享平台谁来建,你一个民间NGO机构也配?
华国人看不到这则新闻,小约翰·摩根倒是能看到,看到之后内心对此颇为不屑,你呼吁有毛线用,你呼吁一万遍,华国方面也不会理你。
他现在常年在奥斯汀,已经远离了纽约繁华都市的生活,往返于奥斯汀的富人区和郊区工厂之间。
小约翰·摩根深深体会到,实体制造业是多么美妙的一件事。
没错,就是美妙。
尽管金融行业来钱太容易。
金融行业的本质是信息差,而像摩根家族这样的顶级财团,他们不但不缺信息差,而且能自己创造信息差。
像华国要利用光伏组件突破在资本市场上狠狠收割,摩根家族也能掌握信息差,因为华国要对外放话,信息得放出去,形成做空的共识。
那么无论走哪个渠道放话,摩根家族都是最先知道的那批人,他们也能顺势而为。
至于创造信息差就更不用多说,再过一年,大T上台之后会给你展示最直接的如何创造信息差在资本市场收割。
摩根家族都自愧不如,我们还得靠收买议员,形成合力,提前布局,耗时数月才能完成一次小收割,耗时数年甚至十来年完成一次大收割。
你总统,居然能做到一天一割,这太牛逼了。
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