對於超導的研究來說,就像是凝聚態物理一樣,既分實驗方向,也分理論方向。
超導研究的實驗方向很好理解,差不多就相當於材料學的研究,研究這方麵的學者們每天想的就是合成出室溫超導,所以也就出現了各種各樣的學術詐騙行為。
利用相同實驗結果難以複現的潛規則,發表出一些震驚世界的成果,都算的上是常見的事情。
當然,也少不了一些正在試圖研究出各項性能都比較好的高溫超導體材料,以此來取代比如铌鈦合金這類超導材料在當前超導材料市場中的地位。
目前雖然已經有了如YBCO這樣的高溫超導體,僅僅隻需要液氮就能夠達到超導態,但是這類高溫超導體因為工藝,以及本身的性質問題,所以並沒有占據市場。
比如它們在公裏級長度的製備上存在問題,同時所能夠提供的磁場大小有限,這類高溫銅基超導體所能夠提供的磁場大小都僅在0.5T到3T左右。
像最常見的超導體運用場所,也就是醫院的核磁共振儀器,所需要的磁場強度比較高,所以YBCO這類高溫超導體就遠遠比不上铌鈦合金這種最高能夠提供11.7T強磁場的低溫超導體了。
當然,對於這類科學家來說,他們的主要目的還是為了賺錢。
而對於理論方向的學者來說就要不一樣了。
他們雖然也需要做實驗來進行驗證,但他們最主要的目的,還是為了確定超導體的原理。
誠如剛才那位威爾伯教授所說,隻要發現了其他的超導原理,那就是注定的一個諾貝爾物理學獎,而這就是那些研究理論的學者們所熱衷追求的。
所以,關於超導體的研究,一直都十分的熱門。
而李牧現在就屬於後者,走理論方向的學者。
唯一不同的是,他不像其他那些學者一樣對諾貝爾物理學獎十分的追求。
反正,他也早就有了能夠與比肩的成果了。
現在他對超導體的研究,更多的也隻是因為腦海中的技術詳解揭示了維度力在其中的作用,而這一點,能夠幫助他更加深究,維度力的意義。
……
用專業的鑷子夾起已經被液氮冷卻到了超導態的YBCO塊,上麵還在不停地冒出霧氣。
李牧將這塊YBCO塊放在了旁邊的磁鐵圈上,隨後,就能夠看見它漂浮在了磁鐵圈上,在上麵晃動著。
而將磁鐵圈翻轉一圈後,這塊YBCO依然懸空,卻依然沒有墜落。
“邁斯納效應啊……”
李牧的心中微微感慨著。
這樣神奇的效應,如果讓他去往古代展現給皇帝們,那國師什麽的職位不都是手到擒來?
而換到了現代,也就正是這些神奇的事情,讓他對科學產生了極大的興趣。
微微搖頭,隨後,也不再廢話,他重新夾住了這塊YBCO,然後開始將其放進了角分辨光電子能譜儀中,開始測量相關的電子結構。
角分辨光電子能譜儀,能夠幫助科學家們分析材料中的電子行為,可以提供十分真實的實驗數據,以此來捕捉到比計算結果更加精準的相互作用和相變現象。
這對於科學家來說都十分的重要。
將YBCO放好,李牧便回到了計算機前,開始啟動arpes。
很快的,arpes中便開始向YBCO發射光源,arpes的原理就是利用光電效應,通過對材料發射光源,將材料中的電子給“踢”出來,然後再收集這些電子的相關數據,以此來分析電子在材料中的行為。
所以從某種程度上來說,arpes分析的算是材料2維麵。
當然,對於超導體來說就足夠了。
……
很快,隨著時間的過去,在YBCO失去超導態之前,他也終於收集到了所有需要的數據。
“唔……”看著收集到的數據,李牧倒是也沒有忘記還在儀器中的YBCO塊,先將YBCO給取出來後,他便坐到了旁邊的桌子前,開始對這些數據進行處理。
【Ek=hv-Φ-|EB|】
【P=hk=√(2Ek)s……】
基本上將主要的分析結果都給羅列了出來之後,李牧撐起了下巴,思考起來。
這些數據,基本上和其他論文中對YBCO的arpes分析差不了多少,性質都差不多。
但對於李牧來說,這些人是不夠的,因為這些數據的分析結果和他腦海中,超導材料技術詳解中的內容並不能相對應。
“所以還差了一些東西。”
他沉思起來。
中間還差了一些什麽呢?
“根據技術詳解裏麵的內容,這類高溫超導體在形成超導的過程中,電子與電子之間,會形成另外一種新的電子對,隻不過,由於溫度更高,這些電子並不像庫珀對那樣,因為溫度足夠低所以聯係地更加緊密。”
“在高溫之下,它們所趨近的是一種新的狀態,雖然也和庫珀對一樣是一種量子效應,但是從另外的角度來說,維度力帶來的約束,是不容忽略的……”
“嗯?!”
忽然間,想到這裏的李牧,眼中陡然一亮。
“對了!”
他突然拿起手中的實驗數據,然後仔仔細細從頭到尾的看了一遍,將這些數據在腦海中深深的記著,之後,又趕快地從旁邊拿來了一張草稿紙,然後開始了預算。
“之前的學界,對這些數據的處理方式一直都有點太過單調了,應該進行一下改變了。”
“統計學、統計學,真是一個堪稱完美地學科啊。”
他的心中默念著,直到最後,他的目光鎖定在了其中的兩組數據上。
“既然形成了電子對,那麽,在光電效應之下,這樣的電子對肯定也能夠從一些蛛絲馬跡中發現蹤跡。”
“而這兩組數據……”
這兩組似乎完全沒有什麽相似點的數據,但是李牧卻從中看出了“糾纏”。
物理學家們能夠從實驗數據中看出背後的現象,當然這也需要極其深厚的功底。
而不巧的是,李牧就有這樣的功底。
“運氣不錯,居然發現了。”
李牧微微一笑,然後單獨提取出了這兩組數據,對它們進行再度的處理。
“OK,讓我發現了。”
這高溫超導體中,在超導態下形成的電子對,就是這樣的電子對,在超導體中暢通無阻,使得超導這一神奇的現象,在真實的世界中得以出現。
當然,僅僅發現這麽一組還不夠。
李牧想要做到的是,確定超導的原理,而不僅僅隻是發現電子對。
他要知道,這個電子對是如何形成的,就像BCS理論中那樣,對庫珀對的形成進行了完整的講述。
“得繼續收集數據,更多的數據。”
沒有廢話,李牧重新站了起來,重新對YBCO進行冷卻,直到其進入了超導態,然後再將其放到arpes中,繼續利用光電效應收集相應的數據。
當然,除了YBCO,還有其他幾樣高溫超導體材料,比如鉈鋇鈣銅氧等,同時也並不僅僅隻是這些銅基的材料,他還對第二類超導體也進行了測量。
BCS理論僅僅解釋了第一類超導體,但是並沒有解釋第二類超導體,而隻有把第二類超導體也進行解釋,才能方便他去尋找這多種不同類超導體之間的聯係,並以此來確定超導的統一的原理。
……
就這樣,時間慢慢的過去。
接下來的幾天時間,他都在重複這項工作,收集各種各樣的數據,然後再對這些數據進行處理。
直到又過去了兩個周後。