432章 結構性調整

    春節之前,faster項目組在鈰鋁銅非晶中繼續摻雜鍺、錫、鉛,以及鍺錫、鍺鉛、錫鉛、鍺錫鉛,各種排列組合,不同的成分占比都試過了,有效的樣品編號一直編到了a21。

    經測試,非微納米級的加工性能,摻雜鍺鉛的鈰鋁銅非晶金屬塑料最優,樣品編號是a18。

    具有優異微納米級加工性能的樣品,還需要進一步研究、製備。

    幾個月以來,沈奇每天研究各種金屬元素,帶領團隊合成製備各種非晶合金,在實驗室里,他感覺自己是1/3個數學家,1/3個物理學家,1/3個化學家。

    為此沈奇花費200多萬點學霸積分,將化學升到11級的大師級,並在春節期間查閱了大量化學文獻,以無機化學為主。

    化學升為大師級貌似起到了一點作用,沈奇反覆研究元素周期表中的所有元素,決定從本質上做出改變。

    春節之後,沈奇坐鎮中心主任辦公室,偶爾去一下實驗室檢查實驗進度。

    實驗室的另外兩把鑰匙交給楊定天和湯元保管,這兩人算是沈奇在物理上的左膀右臂。

    沈奇將楊定天和湯元喊到辦公室,對左膀右臂說到:「或許不是摻雜元素的問題,而是我們選擇的母版並不合適,經過我充分研究,我認為可以用鎵取代鈰鋁銅三元體系中的鋁,新的三元體系母版是鈰鎵銅非晶。為什麼要做出結構性的調整呢,我是有依據的。」

    沈奇操作他的電腦,楊、湯二人各搬一張椅子,坐在沈奇身後學習觀摩。

    通過計算機模擬,結合第一性原理、沈奇的4條凝聚態物理理論要素,沈奇在電腦中比較了ce70al10cu20和ce70ga10cu20的電子能態密度圖。

    「你們看,鈰鋁銅中鈰-4f的電子能態密度明顯高於它在鈰鎵銅非晶三元體系中的能態密度,這說明了什麼?」沈奇指著電腦屏幕問二位得力幹將。

    湯元搶答:「這說明,鈰-4f電子在鈰鎵銅體系中更加非局域化。」


    「沒錯。」沈奇點點頭,控制鼠標鍵盤做了一個新的操作。

    模擬軟體顯示,ce-al-cu體系中al-3p電子軌道和ce-4f及ce-5d電子軌道相互雜化作用很弱。

    相反,在ce-ga-cu體系中,ga-4p電子軌道和ce-4f、ce-5d電子軌道之間有較強的相互作用,使得部分局域態的ce-4f1轉變為非局域態的ce-4f0。

    沈奇問到:「這又說明了什麼?」

    還是湯元搶答,他茅塞頓開的拍拍腦門:「這說明,鎵的化學勢與鈰原子的相互作用導致部分非局域態的鈰-4f0出現,如此一來,鈰-鈰之間的化學鍵縮短。考慮到faster項目,理論上來說,新的鈰鎵銅三元體系將擁有更符合我們要求的局域原子排列結構……後面的理論依據我解釋不清楚,這涉及到缺陷拓撲學乃至複雜性,反正我大概明白沈院士的意思。」

    「ok,他理解了,那你呢?」沈奇轉而詢問楊定天。

    楊定天回答到:「理解。」

    「那麼a系列的樣品研發到此為止,a21是最後一個。從今天開始,我們進入b系列的研發實驗階段,b系列的母版是鈰鎵銅三元體系,先把這種合金錠整出來吧。」沈奇布置了新的任務,楊、湯二人領命赴實驗室。

    鎵的產量低,售價比鋁貴,用鎵取代鋁,意味著實驗成本以及後續商業化的成本將提升。

    那也是沒辦法的事情,實驗研發階段,沈奇需要考慮經濟效益,但又不能被非學術因素束縛住前進的步伐。

    優秀的科學家須具備高度前瞻性眼光,萬一哪天提取、製備高純度鎵的應用技術發生飛躍性的突破,成本問題就不是問題了。

    不管如何,沈奇的精英物理團隊根據沈奇自創的凝聚態物理理論體系,在短時間內成功研製出一種優良的金屬塑料材料,樣品編號a18,擬對外公布的正式名稱為ce-ga-cu金屬塑料。

    這種金屬塑料中摻雜了一定配比的鍺和鉛,這個結論可以公開,但具體配比絕不能公開,僅限於項目組內部知曉。

    a1



  
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