学霸的模拟器系统 第402节
“各位老师,我们在做DFT计算的时候,发现了一个很有意思的现象。”
林允宁一边画图,一边很平静地说道,“在Tc之上,Ts附近,虽然晶格还是四方结构,但自旋涨落已经开始‘选边站’了。
“自旋关联长度ξ在两个方向上不再相等。ξ_a >ξ_b。这种自旋自由度的各向异性,通过自旋-晶格耦合(Spin-lattice coupling),提前驱动了电子态的对称性破缺。
“简单来说,电子态的旋转对称性从C4降到了C2。”
他在白板上写下了一个朗道自由能的展开式:
F = aψ^2 + bψ^4 + cφ^2 +λψφ
“其中ψ是向列序参量,φ是正交晶格畸变。因为耦合项λ的存在,强的自旋向列涨落会诱导晶格畸变。
“所以,我们看到的那个电阻差异,不是杂质,也不是测量误差。
“那是——电子向列相(Electronic Nematic Phase)。这是自旋涨落机制主导高温超导的铁证。”
会议室里安静了几秒,只有风扇转动的嗡嗡声。
“Ising-nematic order...”
冯德光院士喃喃自语,他摘下眼镜,揉了揉眼角,然后看向林允宁,眼神变得异常犀利,仿佛要看穿这个年轻人的灵魂:
“年轻人,理论很漂亮。但这不仅是解释了现象,这是在动摇根基。
“你的意思是,电声耦合那一套,在这里彻底失效了?我们搞了几十年的BCS理论,我们信奉的‘声子胶水’,都要扔进垃圾堆?”
这是一个极其尖锐的问题。
冯院士是电声耦合机制的坚定支持者。
在这个项目开题会议的时候,就是他力主从电声耦合机制这个方向进行研究。
这不仅是学术观点的分歧,更是新旧时代的碰撞。
他在捍卫的,是那一代物理学家的信仰。
林允宁放下笔,没有回避老人的目光,但也保持着晚辈的谦逊:
“冯老,电声耦合在常规超导体里依然是基石,BCS理论并没有错,它是伟大的。
“但在铁基这种强关联体系里,同位素效应微乎其微,这说明晶格振动不是主角。自旋涨落提供的配对胶水,强度要大得多。
“我们不是在否定过去,我们是在拓展边界。物理学不就是这样吗?在旧地图的边缘,画出新的大陆。”
冯德光沉默了一会儿,手里的打火机“啪嗒、啪嗒”开合了几次,火苗在昏暗的会议室里忽明忽灭。
最终,他长叹了一口气,把烟盒扔在了桌上。
“老了,脑子僵了。”
他摆了摆手,声音里透着一股英雄迟暮的悲凉,却又带着释然,“以前总觉得那是旁门左道,总想着用BCS理论去套一切。现在看来,还是你们年轻人的直觉准。数据摆在这儿,那就是真理。
“以后这块阵地,交给你们了。”
这一句话,相当于正式把华夏超导界学术话语权的接力棒,交了出来。
赵振华适时地接过了话头,因为激动,他不小心把烟灰弹进了自己的茶杯里,但他看都没看,端起来喝了一大口,混着烟灰咽了下去:
“既然机理明确了,那下一步怎么走?56K肯定不是终点,但肯定也不是那么好突破的。我们是不是该趁热打铁,把所有资源都砸在提升Tc上?”
“赵老,我有一些不同意见,仅供参考。”
林允宁摇了摇头,重新拿起笔,在白板的空白处写下了两个大字——Topology(拓扑)。
“提升Tc当然重要,但我认为,这里藏着一个更大的宝藏。”
他画了两条相交的能带曲线,展示了能带反转(Band Inversion)的过程。
“在我们的计算中,如果对铁硒(FeSe)或者铁碲(FeTe)体系进行特定的掺杂,费米能级附近会出现能带反转。这意味着,它不仅仅是个超导体,它可能还是一个——拓扑超导体。
“在这些体系的表面态或者磁通芯子里,我们有机会捕捉到一种特殊的准粒子——马约拉纳费米子(Majorana Fermion)。
“它不仅是反粒子等于其本身的幽灵粒子,更是未来拓扑量子计算(Topological Quantum Computing)的基石。它的非阿贝尔统计性质,能天然免疫环境噪声。”
林允宁转过身,看着在座的各位大佬,声音虽然不大,却透着股穿透力:
“各位老师,各位前辈,如果我们能在实验室里造出这东西,那就不只是探索超导之谜的问题了。
“那是开启下一次计算革命的钥匙。
“现在美国人在做,日本人在做,欧洲人也在做。
“但我们现在手里有最好的样品合成工艺,我们完全可以抢在他们前面。”
“马约拉纳……”
潘建林院士的手指在桌面上轻轻敲击,“这可是个硬骨头。要在超导体里找这玩意儿,就像是在大海里找一滴特定颜色的水。而且,为了这个理论上的‘幽灵’,我们要投入多少资源?”
“那也不能乱来!”
冯德光院士再次一拍桌子,反对道,“停掉所有MBE机台去赌一个理论上的幽灵粒子?整个物理所不过日子了?现有的超导项目怎么办?研究生的毕业论文怎么办?”
“冯老说得对。”
林允宁当然不会硬顶,而是顺势给出了一个折中方案,“我们不需要停掉所有项目。只要腾出两台最好的MBE机台,并调配最强的生长工艺专家组成突击队。
“因为我们有地图。”
林允宁指了指自己的脑袋,“计算材料学已经帮我们排除了99%的错误路径。我在美国拥有目前最顶级的算力,只要摸索对了理论,总有机会开辟出一条正确的路。”
赵振华深吸了一口气,看着林允宁那双充满自信的眼睛。
“马约拉纳费米子啊……”
老院士咬了咬牙,“值得赌一把!
“李工,把咱们那两台最好的MBE腾出来,所有的机时优先给这个项目。
“允宁,你负责提供理论参数,我们负责长样品。希望在我有生之年,能把这个“幽灵例子”从虚空中给揪出来。”
……
会议一直开到了晚上十点。
从具体的掺杂配方,到ARPES(角分辨光电子能谱)的观测方案,再到如何与国际同行竞争。
每一个细节都被反复推敲。
这是华夏科学界少有的高效时刻,没有官僚主义的拖沓,只有对真理的渴望和时不我待的紧迫感。
散会后,林允宁感觉脑子有点缺氧,太阳穴突突直跳。
他走出D楼,BJ夏夜的空气虽然闷热,带着一股还没散去的暑气,但比起会议室里的烟味还是要清新不少。
路边的树上蝉鸣阵阵,远处偶尔传来几声关于奥运会的广播声,大街上到处是“北京欢迎你”的标语。
“允宁,等一下。”
赵振华追了出来,手里拿着一件外套,“累坏了吧?今天这场仗打得漂亮。”
“还行。”
林允宁揉了揉肚子,露出一个有点孩子气的笑容,“就是刚刚在脑子里跑了几个模型,耗电有点大。现在饿得前胸贴后背,特别想吃门口那个摊子上的煎饼果子,加两个蛋,多放脆饼那种。”
赵振华愣了一下,随即哈哈大笑:
“你这孩子……行!走,我也没吃饱,我请你!加三个蛋!”
一老一少,就在路灯下笑了起来,那个关于“上帝粒子”和“拓扑超导”的宏大蓝图,此刻都融化在了这充满了烟火气的煎饼香味里。
“对了,”赵振华披上外套,“明天在燕大的报告,准备好了吗?我也会过去”
“不用特意准备,都是讲熟了的东西。”
“别大意。”
赵振华语重心长地说,“燕大那帮学生,心气儿高着呢。尤其是数院和物院,号称疯人院,一个个眼睛都长在头顶上。有时候一些国际知名的大学者来了,也被几个本科生问得直瞪眼。
“你虽然现在名气大,但要是拿不出真本事镇住他们,那帮小家伙可不买账。”
“我明白。”
林允宁点点头,“我也正想见见他们。燕大里面,我还有几个以前高中的老熟人,现在都混得不错。”
“好,很好”
赵振华乐了,“我们这一代都老了,未来早完是你们年轻人的。你现在走在前面,要是有空,多点拨点拨他们。”
林允宁看着老院士满头的白发,心中一暖。
“您放心……”
……
第284章 纠错码的极限(求订阅求月票)
2008年7月。
燕京大学,理科教学楼。
这是一栋有些年头的老建筑。
阶梯教室里弥漫着陈旧的木头味和淡淡的粉笔灰味。
以及几百人聚集在一起时,特有的那种浑浊而闷热的体感。
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