第501章 魔角石墨烯的製備難題


  第二天,上午九點半。

  林葉穿過上京大學的校園,慢悠悠地來到了物理學院的區域。

  看著眼前這棟熟悉的大樓,林葉在心裡也不由感慨了片刻。

  說起來,他確實也有挺長一段時間沒踏進物理學院的大門了。

  雖然他之前乾的不少事情,推導的那些大一統理論,全都是在跟物理打交道,但落實到具體動手環節時,基本上都是在工學院搞定的。

  畢竟不管是拓撲諧振壓電變壓器,還是離子風無人機,多少都帶點屬於工業的風格。

  現在,他也總算是要回歸本職,來正兒八經的實驗室里,研究一次正經的前沿物理了。

  而他今天之所以過來,就是為了先實地看一看接下來要用的實驗室設備。

  昨天晚上在信上跟沈鳴說了之後,沈鳴就跟嚴宏院士做了匯報。

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  嚴院士一聽林葉要借用實驗室,自然是舉雙手表示了歡迎,表示林葉隨時都可以過來。

  於是,林葉今天就直接過來了。

  剛走到物院大樓的台階下,就看到沈鳴急匆匆地從樓內跑了出來。  「林哥!這裡!」

  沈鳴熱情地揮了揮手,上前打過招呼後,便輕車熟路地帶著林葉向著大樓深處的凝聚態物理與材料物理研究所走去。

  剛一走進實驗室的公共大廳,林葉立刻就感受到了周圍投來的密集目光。

  大廳里有不少正在處理數據、準備實驗材料的物院研究生們。

  當他們看到跟在沈鳴身邊走進來的林葉時,原本安靜的大廳頓時起了一陣壓抑不住的騷動。

  「林神好!」

  「林教授上午好!」

  不少人紛紛停下手裡的活,帶著掩飾不住的激動和好,主動向林葉打起了招呼。

  他們之前就已經從沈鳴那裡聽說了林葉今天要過來的消息,如今見到了真人,自然是感到無比新。

  在如今的上京大學,可以說沒有任何一個學生不知道林葉的名字。

  這位京大最年輕教授的履歷簡直堪稱傳。

  對於其中一些在京大待的有不少年頭的學生來說,林葉剛入學的時候他們喊學弟,林葉讀了一年的時候他們就喊同學,林葉讀兩年的時候他們就喊學長。  到現在,就直接要喊林教授了。

  :

  當然,對於這些物院的研究生們來說,林葉在數學界拿了什麼大獎距離他們可能還有點遙遠。

  在他們的心目中,林葉最牛逼的事跡,還是把他們物理學院的一位副教授和一位副院長給直接乾落馬倒台,身敗名裂。

  這是何等的戰績?

  簡直是他們物院的反學閥第一人!

  更別提,他們可都知道之前沈鳴以一作身份發表了一篇《nat py》出去,按照沈鳴自己平時在實驗室的說法,那全靠林葉隨手給他的指點,然後他就把這個課題給搞定了。

  這就更讓他們感到震撼了。

  林葉不是搞純數的大神嗎?

  怎麼連他們最前沿的凝聚態實驗物理都這麼精通?

  而面對眾人的招呼,林葉也是微笑著一一頷首回應。

  就在這時,一陣沉穩的腳步聲從走廊另一頭傳來。  「林教授,歡迎歡迎啊!」

  嚴宏院士顯然也是聽到了外面的動靜,特意從自己的獨立辦公室里走了出來。

  看到林葉,這位國內凝聚態領域的泰斗級人物臉上堆滿了笑容,走上前用力握了握林葉的手:「昨天沈鳴跟我說你要來借設備,我可是高興壞了,接下來幾天,我就讓沈鳴專門負責跟著你,有什麼需求、缺什麼材料,直接讓他跟我匯報就行!」

  「那就多謝嚴院士了。」林葉客氣地表示了感謝,對於這位為人正派的嚴院士,他向來都還是十分敬重的。

  隨後他也認真地說道:「該走的流程還是要走的,我用設備的這幾天,會按照學校的實驗室標準,支付相應的設備租用和耗材費用的。」

  「嗨,說這些就見外了!」

  嚴宏笑著擺了擺手,毫不猶豫地拒絕道:「就是借用一下設備而已,算不什麼,相比於這點租金,我其實更想知道,你現在居然對凝聚態物理感興趣了?我很期待,你能在我們這個實驗室里,最終折騰出一個什麼成果出來。」

  聽到嚴宏這話,林葉也是忍不住失笑。

  他謙虛道:「嚴院士言重了,只是我腦子裡剛好有個a,想做個小實驗驗證一下罷了。」

  「我估摸著,算上材料準備和前期調試的時間,可能也就一個星期左右就能做完,到時候如果順利發表了論文,我一定會在論文的致謝部分,好好表達一下對嚴院士和咱們實驗室的感謝。」

  「一個小實驗?」嚴宏聽罷,笑著指了指林葉,「行,既然你都這麼說了,那我可就好好等著了!」

  兩人又寒暄了幾句後,嚴宏院士便識趣地沒有多作打擾,把空間留給了他們,轉身回了辦公室。  之後不再多說,沈鳴便直接帶著林葉往實驗室的內部核心區域走去。

  走在走廊上,沈鳴終於憋不住了,轉過頭一臉古怪地問道:「林哥,你剛才跟嚴院士說,只是做個小實驗?一個小實驗……能像你昨晚說的那樣,直接發nat正刊?」

  現在發nat正刊這麼容易的嗎?

  :

  搞跟街邊買大白菜一樣。

  要知道他們全國那麼多課題組,去年全年發的nat正刊都不到100篇。

  而nat正刊每年發表的論文也基本是在800到900篇左右。

  想要在正刊上面發文的難度,絕對大到驚人,不然全球各大實驗室也不會總想著衝擊這三大頂刊的正刊。

  絕大多數的課題組,基本上都是衝刺子刊就差不多了。

  這也是為什麼沈鳴之前發表《nat py》能夠讓他們全實驗室的同門都驚嘆。

  而林葉剛招的學生陳宇桐,也是因為手上有一篇《nat py》而被驚嘆為天才。

  不過面對沈鳴的疑問,林葉只是神秘地笑了笑:「到時候你看著就知道了。」  ……

  很快,兩人便來到了實驗室的更衣區。

  最頂級的微納加工和極低溫量子輸運實驗,對環境的要求極高,一粒灰塵落在樣品上都可能導致前功盡棄。

  兩人熟練地穿上了連體式的防靜電無塵服,戴上口罩和手套,經過風淋室的強風吹拂除塵後,這才正式進入了千級潔淨度的核心實驗區。

  「林哥,你看。」

  沈鳴指著一台足足有一人多高,造型充滿科幻感的龐大機器說道:「這就是你要的電子束曝光機,德國貨,精度能達到幾納米,刻蝕石墨烯絕對是用牛刀殺雞。」

  接著,他又帶著林葉往裡走,來到了幾個巨大的銀色金屬罐子前。

  「這邊就是極低溫測量區。這兩台是咱們學院最頂配的稀釋制冷機,用的可是昂貴的氦3和氦4混合物,能把環境溫度降到絕對零度邊緣的幾個毫開爾文。」

  「制冷機內部,也隨時可以裝上你要的那種三維矢量超導磁體,面內面外360度隨便轉,磁場強度能拉到十幾個特斯拉。」

  林葉仔細檢查了一番設備的各項指標,滿意地點了點頭:「沒問題,設備狀況非常好,接下來,我們可以開始準備實驗材料了。」

  他們離開實驗室後,林葉就從自己的衣服口袋裡掏出了一張摺疊好的紙,遞給了沈鳴。

  「這是我親手畫的設計圖,你接下來幫我用那台bl,把石墨烯按照這上面的構型給刻蝕出來。」  沈鳴趕緊雙手接過圖紙。

  結果剛一低頭看清楚上面的內容,他的眼睛頓時就瞪大了。

  「這……這是石墨烯?這是魔角石墨烯吧?!」

  沈鳴看著圖紙上那個無比複雜的多端考比諾環形狀,以及內外圈那種幾乎完全不對稱的電極排布,整個人都懵了。

  他雖然不怎麼深入做這個方向,但也看出來,這材料標註的是兩層扭轉了角度的魔角石墨烯。

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  可是,這玩意兒長也太詭異了吧?!

  正常的魔角石墨烯實驗,大家不都是規規矩矩地切成一個長條形的霍爾條,然後再加個垂直磁場去測電阻嗎?

  切成個圓圈算怎麼回事?!

  「林哥,這形狀……」沈鳴滿臉疑惑地指著圖紙,「這設計也太反常規了,電極怎麼接成這樣?」

  林葉笑著拍了拍他的肩膀:「我的實驗對量子干涉的要求比較特殊,所以必須是這個構型,等到時候上了稀釋制冷機出數據,你就知道它有多精妙了。」

  聽到林葉這麼說,出於這段時間以來對林葉那近乎盲目的信任,沈鳴立刻把心中的疑惑壓了下去,重重地點了點頭:「行!既然林哥你這麼說,那肯定沒問題!」  但剛答應完,沈鳴的臉色忽然一苦,又十分尷尬地撓了撓頭:「可是……林哥,這上面的刻蝕圖案我倒是能幫你搞定,但這個前置材料——兩層扭轉1.08度的魔角石墨烯,我不會做啊……」

  「你不會做?」林葉也是一陣驚訝。

  還有你沈鳴不會做的手工活兒?

  沈鳴頓時哭笑不地嘆了口氣:「林哥,我不會做的東西那可多了去了,之前幫你搞那個變壓器的時候,不是也被難住了嗎?」

  「而且,這可是魔角石墨烯啊!」

  沈鳴叫屈道:「這玩意兒的製備,本來就是二維材料領域的一個超級難題!目前學術界製備這東西,用的都是超級麻煩的拉推技術,叫做ta an tak t!」

  「那需要用探針把單層石墨烯撕成兩半,然後像瞎子摸象一樣,控制著把它轉動1.08度,再精準地蓋在另一半上面。」

  「這中間涉及到特別複雜的分子間范德華力拉扯,只要手稍微抖一下,角度偏了個0.1度,整個樣品就廢了!」

  「我平時的研究方向不是魔角石墨烯,所以壓根就沒怎麼碰過這種二維轉角材料,我是真做不出來這種符合1.08度要求的合格樣品啊!」

  聽到沈鳴這話,林葉一時間也是有些哭笑不。

  他是真沒想到,自己連那麼複雜的理論機制和極低溫矢量磁體的測試流程都規劃好了,到頭來,居然在這個最基礎的材料製備環節被卡了脖子。

  不過,林葉之前的研究也不是白研究,他也清楚魔角石墨烯的製備在二維材料圈子裡確實是個出了名的精細活兒。  沈鳴搞不來這個活兒也是完全可以理解的。

  總不能真的把沈鳴當成什麼都會的超級工具人來用嘛。

  「這下有點麻煩了。」林葉摸了摸下巴。

  「不過林哥,你也別急!」沈鳴見狀,趕緊補充道,「雖然我手殘搞不定,但咱們實驗室里還是有大佬會的。」

  「我知道咱們實驗室里就有一位專門做二維范德華異質結的博士後師兄,他手裡就出過好幾塊合格的魔角石墨烯。」

  「就是不知道……林哥你設計的這種葩圓環形狀,那位師兄以前沒做過,能不能搞出來。」

  林葉聞言,眼前頓時一亮:「有人會就行,帶路,幫我引薦一下這位師兄。」

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  「好嘞,在這邊。」

  沈鳴點點頭,立刻帶著林葉轉身往走廊另一頭的材料製備室走去。

  路上,沈鳴也有些驕傲地向林葉感嘆道:「林哥,這事兒你來咱們物理學院,算是找對地方了。」

  「你要知道,魔角石墨烯這玩意兒對製備環境和儀器的要求也都是相當高的,毫不誇張地說,現在全世界能穩定製備出魔角石墨烯的頂級實驗室,幾隻手都能數過來。」  「咱們這個研究所,算是上京大學最高規格的實驗室,恰好就具備這個條件,要是換個普通點的高校,估計連想都不敢想。」

  林葉聽著,也是贊同地點了點頭。

  他在心中暗自感慨,這大概就是頂尖高校和頂級平台的底蘊與好處了。

  前沿科學發展到現在,很多時候連入場券都是用幾千萬乃至上億的精密設備堆出來的。

  如果沒有這些平台支撐,再牛的天才,連這種前沿科研的門檻都跨不過去。

  ……

  幾分鐘後,沈鳴帶著林葉在製備室里找到了那位名叫龔浩的博士後師兄,並迅速說明了來意。

  「什麼?林教授要研究魔角石墨烯?!」

  聽到這個消息,正坐在電腦前看文獻的龔浩直接驚站了起來,滿臉的不可思議。

  林葉微笑著伸出手,點點頭道:「龔師兄你好,確實是打算做一個實驗,周期不長,大概也就花費一個星期左右的時間,現在的麻煩就是,我缺一塊符合特定要求的魔角石墨烯樣品,想請你幫個忙。」

  「叫我龔浩就行,林教授您可千萬別喊我什麼師兄。」龔浩連忙表示,「這也就是個小事,沒問題沒問題!」

  知道只需要一個星期左右,龔浩也是非常痛快地一口答應了下來。  他還開了個玩笑表示:「能幫上林神的忙,那是我的榮幸啊!這下以後出去了,我也能跟別人吹牛,說自己也算是加入過林神課題組的人了!」

  林葉被他這熱情的態度逗一笑。

  隨後,他再次掏出了那張畫著多端考比諾環的圖紙,遞了過去:「那你先看看這個構型,評估一下製備難度,這就是我打算製備的魔角石墨烯。」

  龔浩興沖沖地接過圖紙。

  然而,當他看清上面的結構後,原本興奮的表情瞬間凝固,取而代之的便是一陣錯愕。

  「這……石墨烯切成微米環?內外圈還要做非對稱電極?」

  龔浩推了推眼鏡,仔細端詳了半天,才有些遲疑地抬起頭:「林教授,你這設計……絕了。」

  「雖然從製備原理上來說,它和常規的拉推技術本質是一樣的。」

  「但是,它跟我以前做過的那些長條形樣品完全不一樣,這個環形結構的應力分布非常怪,在轉移和旋轉堆疊的時候,邊緣極容易發生褶皺或者角度弛豫。」

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  龔浩有些沒底氣地苦笑道:「所以我不敢保證能很快搞定,中間可能報廢不少樣品。」

  林葉毫不在意地笑了笑:「科學實驗嘛,哪有一帆風順的,咱們先動手試試再說。」  龔浩重重地點了點頭:「行!那今天我先去準備氮化硼薄片和pm印章底座,把掩膜版的數據導進去,咱們明天正式開始!」

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