但是,今天老李选择的,是极其烧钱的真空蒸发与高频感应等离子体法!
这种方法,通过在极高真空度下将原料气化或形成等离子体,然后再进行极速的骤冷。
相比于其他廉价的方法,这种手段制备出来的纳米材料,纯度高得令人发指!而且结晶组织极其完美,粒度的大小完全可控!
在尖端材料的实验室研究中,材料的结晶是否完美、粒度是否高度一致,往往是决定实验成败的最致命因素。
当然,这种方法的缺点也显而易见,那就是对设备和制备技术的要求极高,而且耗材和能源的消耗……简直就是在烧钱!
简单来说,就是贵!
如果是以前,老李在用这台设备的时候,手都得抖三抖,生怕烧废了一炉被上面骂败家。
但今天,老李的操作简直是大开大合,行云流水!
怕什么?陈林教授之前开会的时候可是当着宋羽副院长的面跟他们强调过的:这个项目的重要性极高,花费多少代价搞出成果都是值得的!不要担心浪费!
有这种钞能力做后盾,老李感觉自己这辈子的实验手感都没这么好过。
此时,其他的7位研究员也都屏气凝神地围在老李的周围,死死地盯着设备的各项参数面板,随时准备记录和调整。
所有人都全神贯注,以至于根本没有人注意到……
实验室那扇厚重的气密门,不知道什么时候被人悄悄推开了一条缝。
宋羽副院长穿着一身无尘服,已经悄无声息地走了进来,静静地站到了他们这群人的身后。
虽然宋羽副院长也是这个项目组的核心成员,但他毕竟是科学岛的实权副院长,平时院里还有一大堆行政和统筹的事情要忙。
而陈林平时召集开会的时间又比较随机,很多时候都是直接在线上和这8个研究员对接。
所以,对于这个项目目前具体推进到了哪一步,宋羽的心里其实并没有一个极其精确的概念。
不过,好歹也是正儿八经的理工科大牛出身,宋羽非常清楚:材料学这个东西,如果想要出真正重大的成果,那绝对不是在白板上写写画画就能搞定的,最终一定是要在实验室里见真章的!
所以,他之前特意私下里交代过实验室的王主任:如果这几个小朋友在实验室里搞出了什么大动静,或者有什么重大的实验进展,一定要第一时间通知他。
这不,刚才他还在办公室里批文件呢,就接到了王主任的电话,说这8个年轻研究员今天像是集体打了鸡血一样,连饭都没吃就跑来要了最大的实验室,现在正在里面搞什么大阵仗,表情一个个都特别激动。
宋羽一听,哪里还坐得住?文件一扔,赶紧换了衣服就赶过来了。
哪怕是到了他现在这个级别,见惯了大风大浪,他也绝对不想错过任何一次超导材料可能取得重大突破的历史性时刻。
不过,此时站在众人身后的宋羽,看着这帮年轻人熟练而狂热的操作,心里却在暗暗吃惊。
“这速度……也未免太快了吧?”
宋羽在心里直犯嘀咕:“这个项目组满打满算,成立了连一个月都不到吧?这就有实质性的突破方向了?能让他们这么激动,到底会是什么突破?”
这科研速度,简直离谱啊!
要知道,材料方面的数据可不是那么好分析的。
更不用说,之前陈林在科学岛开第一次碰头会的时候,他宋羽也是坐在旁边全程旁听的。
陈林当时定下的宏大目标,是要从底层的数学逻辑出发,彻底解构、研究出高温超导材料背后的超导机理!
高温超导的机理啊!
如果这玩意儿要是这么好研究出来,也不至于现在全蓝星的物理学家们搞出了铁基、铜基、石墨烯等一大堆乱七八糟的高温超导材料,却依然像个瞎子一样,连底层机理的毛都没摸到一根!
“难道……陈林那个看似异想天开的数学建模路线,真的让他们摸到门道了?”宋羽屏住了呼吸,一双眼睛死死地盯着前方。
然而,处于实验核心位置的老李,此刻却是心无旁骛,完全没有察觉到背后大领导的注视。
他穿着白大褂,戴着防护口罩和护目镜,一双眼睛紧紧地盯着面前的精密屏幕,双手全神贯注、小心翼翼地操控着RF磁控溅射设备。
“嗤——”
伴随着设备发出的一声极其轻微的低鸣,在强磁场和射频电源的作用下,高能粒子开始疯狂轰击靶材。
制备好的纳米材料化作一层肉眼难辨的原子雨,被极其均匀地溅射在了底部的SrTiO3(钛酸锶)基片上。
这一步,需要极其精准的火候控制。
老李就像是一个老工匠,整整两分钟的时间,他连眼睛都不敢眨一下,直到那层纳米材料完全铺垫覆盖了SrTiO3基片,在上面形成了一层极其完美的薄膜。
“第一阶段完成,准备掺杂增强相。”老李沉声说道。
旁边的方琮立刻递上了早已准备好的试剂。
老李极其熟练地将2%(体积分数)的多壁碳纳米管(CNTs),以及经过表面镀Cu改性后的碳纳米管,作为增强相,极其均匀地添加了进去。
“进加热炉!通入惰性气体进行保护!”
随着老李的一声令下,这块承载着所有人希望的半成品,被送进了高温热处理炉中。
“温度设定860℃到900℃之间,阶梯式升温!保温时间设定为……45分钟!”
接下来,就是漫长而难熬的等待。
经过一系列极其复杂的物理和化学反应,在特定的高温和惰性气体的保护下,那些材料开始在SrTiO3基层上发生深度的融合与重构。
整个实验过程,从准备到最终的烧结,整整持续了2个小时。
“滴——”
随着热处理炉发出一声清脆的提示音,降温程序结束。
直到这一刻,站在操作台前的老李,那紧绷得如同弓弦一般的身体,才终于彻底放松了下来。
他长长地舒了一口气,感觉自己贴身的衬衫都已经被汗水给浸透了。
老李戴着隔热手套,极其小心地打开了炉门,从里面取出了一个透明的石英玻璃器皿。
在那个器皿的底部,一片不到小孩子巴掌大小的、呈现出一种奇异的银灰色光泽的薄膜,正安静地躺在那里。
这就是他们8个人,连午饭都没吃,忙碌了整整一个下午的最终成果。
老李深吸了一口气,哪怕隔着厚厚的手套,他都感觉自己的双手在不受控制地微微颤抖。
他转过身,将手中的透明器皿极其郑重地递给了旁边的方琮。
“方博士。”
老李的声音有些嘶哑,但眼神却亮得像两团燃烧的火炬,“拿去!立刻去超低温设备那边,测试一下这片材料的超导机理和临界温度!”
方琮双手接过器皿,喉结艰难地滚动了一下,正准备转身往测试台跑去。
就在这时,站在方琮旁边的那位戴着厚底眼镜的女研究员,似乎是想到了什么,突然推了推鼻梁上的眼镜。
她的声音因为极度的紧张和某种近乎狂热的期待,而在安静的实验室里显得有些发颤:
“如果……如果按照今天上午陈林教授在白板上推导出的那个底层模型,再代入我们刚才添加的碳纳米管增强相的晶格畸变参数……”
女研究员咽了一口唾沫,目光死死地盯着那片银灰色的薄膜,一字一顿地说道:
“这片材料的临界温度Tc……应该会在163K左右达到超导态。”