第503章 一次搞定極品魔角石墨烯,震撼的實驗設計
此時的林葉看著屏幕上完美的掃描結果,心中也是忍不住生出一陣感慨。
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沒想到,居然還真的一次就成功了。
別看他剛才坐在機器前面操作行雲流水,好像特別輕鬆,但實際上,這兩個多小時的時間裡,他也花了不少的精力和心神,神經全程都處於極度緊繃的狀態,完全不能有絲毫鬆懈。
中間其實有好幾次,底層的范德華力拉扯差點就讓他失去了對微觀應力的控制,只要手腕稍微再抖上一微米,樣品的角度就會徹底完蛋,直接宣告失敗。
「還好我技高一籌。」
林葉在心中暗自嘀咕了一聲。
系統給的【微觀加工直覺】加上他自己絕佳的心理素質,總算是把這項挑戰給搞定了。
隨後,他轉過頭,看向了身後的兩人。
只見龔浩和沈鳴此時就像是兩尊木雕一樣,一會兒震驚地看著屏幕上那絕美的超晶格條紋,一會兒又如同看外星人一樣呆呆地看著他,連話都不會說了。
這滑稽的一幕讓林葉也是一陣哭笑不。
「行了,別在那兒傻看著了。」林葉拍了拍手套,笑著打破了沉默,「材料既然已經做出來了,咱們現在該討論一下接下來的上機實驗步驟了。」
聽到林葉的話,兩人這才如夢初醒,猛地打了個激靈回過神來。 見證了這種堪稱跡般的製備過程,沈鳴此刻對於林葉的盲目信任,可以說是再次拔高到了一個離譜的新高度。
林哥說能行,那就絕對能行,就算是林哥說明天太陽從西邊出來,他沈鳴現在也敢去跟別人打賭,聲稱那是林哥用數學推導出來的,准沒有錯。
而一旁的龔浩,此時的心情可以說是複雜到了極點。
這是他第一次近距離地和林葉一起搞研究,不像是沈鳴那樣經驗豐富,他這次可算是結結實實地挨了一下來自這個世界最天才的人的打擊。
自己引以為傲,甚至能在整個物院吹噓的魔角石墨烯製備技術,在人家一個搞理論的,比自己還小了都快十歲的人手裡,就這麼輕輕鬆鬆地拿捏住了!
自己苦哈哈地失敗了八次,結果人家第一次摸這台機器,一把過。
難道真正的天才,就可以這麼不講道理嗎?!
而這個時候,沈鳴看著龔浩還在那兒一陣懷疑人生的恍惚模樣,忍不住伸手捅了捅他的腰窩,喊了他幾聲,這才算是讓龔浩徹底回了魂。
之後,林葉便脫下手套,開始在白板上簡單說明他們接下來的實驗測試步驟。
「樣品既然做好了,明天上午,我們就把它送進稀釋制冷機里,降溫到十幾個毫開爾文 。」
林葉用筆在板子上畫了個草圖,說道:「然後,用三維矢量磁體,在絕對平行於石墨烯平面的方向上施加磁場,並進行360度的面內旋轉,記錄臨界電流的變化。」
聽到林葉這個實驗計劃,剛剛回過神來的兩人,再次懵逼了。 「平行磁場?還做面內旋轉?」
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龔浩和沈鳴對視了一眼,都從對方的眼中看到了濃濃的疑惑。
「林神,這一步是為了什麼啊?」龔浩忍不住發問,「按照常理來說,要測二維材料的超導或者量子霍爾效應,不都是加垂直磁場嗎?加平行磁場的話,泡利極限會直接把超導態給殺死的啊!」
林葉笑著把馬克筆扔回筆筒:「這就涉及到我想驗證的那個a了,現在解釋起來太複雜,等之後實驗跑完,數據出來了,你們自然就明白了。」
看了看現在的時間,林葉就繼續說道:「今天也挺晚了,大家這幾天為了這塊材料都沒怎麼休息好,咱們今天就早點回去養足精神,明天再正式上極低溫測試吧。」
見林葉賣起了關子,兩人雖然心裡十分好,但也只能按捺住性子點點頭。
隨後,三人也不再多說,開始熟練地收拾實驗台。
對於剛剛製備出來的這塊極品魔角石墨烯,龔浩處理可謂是小心翼翼。
畢竟,魔角石墨烯這種通過拉推技術硬生生轉出來的二維異質結,在常溫常壓下是處於一種亞穩態的,如果暴露在空氣中放久了,不僅會被氧化污染,而且材料內部強烈的范德華力,會驅使這兩層石墨烯自發地發生角度弛豫。
通俗點說,就是它們會因為受力不舒服,自己慢慢轉回去,重新變回那個穩定但平庸的0度雙層石墨烯。
為了保住那珍貴的1.08度,龔浩麻利地將樣品封入了一個特製的高真空乾燥皿中,然後小心翼翼地存放進了一台專用的防震恆溫冷櫃裡,確保它在明天的實驗前不會出現任何物理退化。 ……
之後,林葉這邊也先告辭離開了。
沈鳴和龔浩也換下無塵服,回到了物院研究所的大辦公室里。
剛一坐下,沈鳴就注意到了旁邊龔浩那副生無可戀的樣子。
很顯然,這位博士後師兄還沒從剛才的巨大打擊中緩過勁來。
「哎,龔師兄,行了行了,別鬱悶了。」
沈鳴拉過椅子,熟練地開啟了安慰模式,「我懂你現在的心情,想當初我剛和林哥成為舍友的第二天,就被人家在我擅長的領域給打擊了,我的反應比你還誇張。」
沈鳴可沒忘記當初林葉剛來宿舍的時候,就隨手指出了他造出來的等離子揚聲器的問題。
他拍了拍龔浩的肩膀,語重心長地嘆道:「你要明白一個道理,林哥那種人,他的大腦構造跟咱們就不在一個維度,咱們是人,人家是神!」
「有時候啊,遇到這種完全不講道理的,你只要閉上眼睛,坦然接受就好了,千萬別去跟他比,比就是給自己找不痛快!」
聽到沈鳴這番過來人的血淚經驗,龔浩苦笑了一聲。
「也是,跟林神比操作,我真是老壽星吃砒霜,活膩歪了。」 龔浩長長地嘆了口氣,心態也算是恢復過來了一些。
他轉頭看著沈鳴,眼中滿是羨慕:「我現在是真羨慕你小子啊!當初居然運氣那麼好,能跟林神分到一個宿舍,現在還能名正言順地給他當副手,簡直是撞大運了。」
沈鳴對此也是嘿嘿一笑,毫不謙虛地挑了挑眉:「沒辦法,誰讓我命好呢!」
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兩人正聊著,辦公室里其他幾個做完實驗的研究生好地湊了上來。
「鳴哥,龔師兄,你倆擱這兒嘀咕啥呢?」一個戴眼鏡的博士生問道,「我剛才聽別人說,林神今天去你們那個製備室了?」
見有人問起,沈鳴頓時來了精神,直接就說起了今天的經歷:「那是!你們是不知道,林哥今天親自上機,行雲流水一把過,一次就製備出了一塊完美的魔角石墨烯,把咱們龔師兄給打擊失魂落魄的。」
「臥槽?!」
「一次成型?!林神還會這個?!」
「尼瑪,這可是魔角石墨烯啊!咱們全學院會做這玩意兒的都沒多少人吧?」
周圍的人頓時爆發出了一陣倒吸冷氣的聲音,全都被這個重磅消息給震驚不行。
震驚過後,這幫平日裡被實驗折磨痛不欲生的研究生們,也瞬間完全理解了龔浩剛才的失態。 大家紛紛圍上來,憋著笑開始「安慰」起龔浩。
「龔師兄,想開點,輸給林神不丟人!」
「就是啊師兄,至少你見證了跡嘛!以後寫進回憶錄里也算是一段佳話了,哈哈哈哈!」
「去去去!少在這兒站著說話不腰疼!」龔浩被這幫師弟師妹們煩連連翻白眼,笑罵著揮手趕人,「該幹嘛幹嘛去!信不信我明天抽查你們的數據!」
辦公室里頓時洋溢起一陣快活的笑聲。
而就在這時,辦公室的門被推開了。
嚴宏院士從辦公室走了出來,正準備下班了,剛好聽到了裡面的喧鬧。
「什麼一次成型?什麼魔角石墨烯?」
嚴宏院士停下腳步,有些意外地看向人群中央的沈鳴,「沈鳴,你剛才說林葉教授弄的材料,是魔角石墨烯?!」
見大老闆來了,眾人頓時安靜了下來。
沈鳴趕緊站起身,如實匯報導:「是的老師!林哥要做的實驗就是關於魔角石墨烯的,而且他今天還親自上手,只用了一次就成功把這玩意兒給做了出來。」
沈鳴把今天製備室里發生的跡,給嚴宏院士詳詳細細地匯報了一遍。 聽完這番話,嚴宏院士整個人都驚訝地愣在了原地。
「他居然還有這一手技術?」
嚴宏在物理界混了這麼多年,見過太多理論搞飛起,但一進實驗室連個螺絲都擰不明白的純理論天才。
他本來以為林葉也就是過來借個場子,讓手底下的人代勞操作,結果這小子居然親自上陣,還一把就做出了魔角石墨烯?
這動手能力,是不是有點離譜了!
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不過,震撼之餘,嚴宏的心裡也隨之升起了一股濃濃的疑惑。
「不對啊……」嚴宏摸了摸下巴,「林葉之前跟我打招呼的時候,不是說只是要做個小實驗嗎?都特麼動用魔角石墨烯這種前沿級別的二維轉角材料了,這還能叫小實驗?!」
這分明是要搞個大新聞的節奏啊!
一時間,他對於林葉最終到底能搞出一個什麼樣的成果,已經是期待到了極點。
……
時間來到了第二天。 上午,林葉再次來到了物理學院的研究所大樓。
剛一踏進走廊,林葉就敏銳地感覺到,今天周圍這些物院研究生們看自己的眼神,明顯發生了變化。
看來,昨天自己一次性製備出魔角石墨烯的光輝戰績,已經在這個研究所傳開了。
不過林葉也沒有多說廢話,微笑著點了點頭算作回應,直接就走進了實驗室,和早早等候在裡面的沈鳴、龔浩兩人匯合。
過了一晚上,龔浩似乎也從昨天那種被降維打擊的懷疑人生中恢復了不少。
今天再看到林葉,他的態度少了幾分之前的隨性,變更加恭敬起來。
「林神,早!」龔浩趕緊迎了上來。
「早。」林葉點點頭,一邊換上無塵服,一邊直奔主題,「樣品保存怎麼樣?沒問題的話,咱們今天就開始上機。」
「沒問題,在冷櫃裡待好好的!」
接下來,三人便正式開始了這場註定要載入凝聚態物理史冊的實驗。
實驗的過程並沒有想像中的那麼輕鬆,哪怕樣品做好了,極低溫量子輸運測量的準備工作也相當繁瑣。
而這正是沈鳴大顯身手的時候。 作為他們學院出了名的動手高手,沈鳴雖然沒研究過魔角石墨烯的製備,但是其他的一些雜事做起來還是很到位。
只見他熟練地坐在顯微鏡前,用超細的金線給那塊微米級的魔角石墨烯進行引線鍵合。
因為是多端圓環構型,電極又多又密集,稍微手抖一下金線就會短路,但沈鳴硬是穩紮穩打,花了兩個小時把十幾根金線完美地接到了測試基座上。
隨後,三人將樣品基座小心翼翼地裝入了稀釋制冷機的極低溫腔體中。
抽真空、液氮預冷、液氦置換、啟動氦3-氦4稀釋循環……
一整套繁瑣且漫長的降溫程序走下來,足足耗費了大半天的時間。
直到下午三點多的時候,制冷機屏幕上的溫度指示,才終於穩穩地停在了【15mk】這個接近絕對零度的極限數值上。
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「溫度穩定,磁場可以啟動了。」沈鳴盯著電腦屏幕上的監控軟體,匯報導。
「好。」林葉拉過椅子坐下,「施加面內絕對平行磁場,以0.5特斯拉為步進,開始360度旋轉掃描。」
電流緩緩注入,矢量磁體開始在極低溫的腔體中無聲地運轉。
實驗室里安靜只能聽到制冷機壓縮機低沉的嗡鳴。 半個小時後。
隨著測量程序的推進,電腦屏幕上開始實時繪製出一條電阻隨磁場角度變化的曲線。
起初,曲線還算平緩,但當磁場旋轉到某些特定的角度區域時,那條代表著超導臨界電流的曲線,便開始呈現出一種像是心跳波浪般的振盪。
看到最終成型的這組數據圖譜,林葉靠在椅背上,嘴角忍不住勾起了一抹笑意。
很好。
這跟系統在修煉空間裡給出的圖譜,簡直是一模一樣,分毫不差!
完全符合他下一步撰寫論文的需要。
然而,站在林葉身後的沈鳴和龔浩,看著屏幕上這組詭異的波浪線,卻是一臉的懵逼。
他們倆盯著屏幕看了半天,依然不明白這個振盪數據到底有什麼深刻的意義。
「林哥……」沈鳴撓了撓頭,「這曲線一上一下的,算是測成功了嗎?這代表啥意思啊?」
林葉轉過椅子,看著滿臉疑惑的兩人,並沒有直接給出詳細的說明,而是微笑著拋出了幾個問題。
「你們仔細想想。」林葉指了指屏幕,「我們今天加的,可是絕對的面內平行磁場。」 「按照常理,平行磁場會直接觸發泡利順磁極限,從而殺死超導態,對吧?可是,超導不僅沒消失,為什麼還會出現這種干涉振盪?」
「在什麼樣的情況下,電子的宏觀電流,會在平行磁場中表現出這種類似相位干涉的波浪特徵?」
聽到林葉的這番話,沈鳴還是一臉茫然。
但一旁專門研究二維材料的龔浩,卻是猛地一愣。
他的大腦開始瘋狂順著林葉的提示去思考。
平行磁場……干涉振盪……電子對沒有被殺死……宏觀相位特徵……
突然!
龔浩仿佛是被雷劈中了一般,死死地盯住屏幕上那個考比諾圓環構型和那條振盪曲線,整個人頓時陷入了強烈的震撼之中。
他猛地轉過頭,聲音顫抖連話都說不利索了:「林……林教授!這干涉振盪……難道說,魔角石墨烯裡面的電子根本不是靠聲子配對的,而是自發形成了一種帶有量子拓撲相位的幾何紐結?!」
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「您……您是想用這個實驗證明,它的超導機制,是純粹的拓撲量子幾何效應?!」
而旁邊的沈鳴,雖然沒有專門深入研究過魔角石墨烯,但他平時跟著嚴院士,好歹也是懂不少前沿物理概念的。 一聽到龔浩嘴裡喊出拓撲量子幾何效應這幾個字,沈鳴也是瞬間反應了過來,頓時倒吸了一口涼氣,滿眼不可思議地看向了林葉。
推翻聲子配對論?證明是幾何效應?!
這特麼要是發出去,整個凝聚態物理界還不為了這個結果把狗腦子都打出來?!
看著兩人那震撼到無以復加的表情,林葉微笑著,輕輕點了點頭。
「恭喜你,答對了。」
隨後,林葉便乾脆利落地站起身,隨意地揮了揮手:「行了,既然數據拿到了,實驗圓滿結束,接下來我回去閉關寫論文了。」
「這幾天你們倆出力不少,等論文寫出來,我會把你們倆掛在二作的位置上,剩下的收尾工作就辛苦你們了。」
說完,林葉便直接收拾好自己的草稿本,留下一個瀟灑的背影,推開實驗室的門走了出去。
而留在原地的龔浩和沈鳴,依然像兩根木樁一樣杵在屏幕前,久久沒有回過神來。
……
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【聽說今年菲爾茲獎名單被泄露了,兩位中國數學家獎,分別是鄧煜和王虹,可喜可賀!】 :