实验室的灯光在深夜依然明亮,映照着两个年轻研究者专注的面庞。距离国际超导材料论坛只有不到三个月的时间,卫六和柳柳的微型线圈集成项目正处于关键阶段。
“金刚石砧面的表面粗糙度还是太大,”柳柳盯着原子力显微镜的屏幕,眉头紧锁,“平均粗糙度0.8纳米,而我们需要的是0.3纳米以下。这样的表面无法保证微型线圈与砧面的完美贴合。”
卫六正在电脑前模拟线圈性能,闻言转过头来:“粗糙度问题会导致线圈与砧面之间存在空气间隙,严重影响磁场传递效率。我计算一下最小允许间隙是多少。”
键盘轻响,屏幕上出现复杂的电磁场计算公式。柳柳走到他身后,注视着那些令人眼花缭乱的符号和数字。经过数周的合作,她己经能大致看懂卫六的建模思路。
“结果出来了,”卫六指着屏幕上的一条曲线,“如果间隙超过0.5纳米,磁场强度会衰减30%以上。我们目前的粗糙度意味着平均间隙在1纳米左右,这是不可接受的。”
柳柳叹了口气,揉了揉酸胀的眼睛:“我们己经尝试了三种不同的抛光工艺,都达不到要求。金刚石太硬了,传统方法难以实现原子级平滑。”
实验室陷入沉默,只有仪器运转的低沉嗡鸣。窗外,晨光微熹,新的一天即将开始,而他们己经通宵工作了一整夜。
“也许我们该换个思路,”卫六突然说,“不追求全局的平滑,而是只保证线圈接触区域的平滑。就像修建公路,不需要整片土地都平坦,只需保证车道平整即可。”
柳柳眼睛一亮:“有道理!我们可以尝试选择性抛光,只在砧面中心区域实现原子级平滑。这样难度会大大降低。”
她立即开始设计新的抛光夹具,而卫六则重新调整线圈布局方案,将关键元件集中在砧面中心区域。两人各司其职,配合默契,就像共舞多年的搭档。
随着时间推移,实验室的日程表上,论坛倒计时的数字越来越小。而他们的技术难题,也一个接一个被攻克。
国际超导材料论坛开幕前一天,北京国家会议中心。
柳柳小心翼翼地将封装好的样品放入特制的保护箱中,卫六则最后一次检查演示文稿。明天,他们将在国际学术界面前,展示自己的研究成果。
“紧张吗?”柳柳问,她的手指微微颤抖,暴露出内心的不安。
卫六诚实地点点头:“有一点。这是第一次在这么大的场合做报告。”
“我准备了镇定技巧,”柳柳试图开玩笑,“想象听众都穿着睡衣。”
卫六难得地轻笑一声:“那可能会让我更分心。”
轻松的气氛很快被一条消息打破。李教授匆匆走进实验室,面色凝重:“刚收到论坛议程调整通知。明天下午的超导新材料分会场,有特别嘉宾加入。”
“谁?”柳柳问。
“斯坦福大学的理查德·肖教授,铜基超导领域的权威。他刚下飞机,就要求参加这个分会场。”李教授顿了顿,“据了解,肖教授对镍基超导持怀疑态度,特别是对高压下可能存在的超导信号。”
卫六的表情变得严肃:“肖教授2018年那篇质疑铁基超导的论文,几乎让那个领域停滞了两年。”
“正是他,”李教授点头,“所以明天的提问环节可能会比较激烈。你们要做好准备。”
这个消息像一块石头投入平静的湖面,在两人心中激起涟漪。他们原本就有的紧张感,此刻更加浓重了。
论坛当天,能容纳三百人的分会场座无虚席。
当卫六和柳柳走上讲台时,台下投来各种目光:期待、好奇、怀疑。在第三排正中,坐着理查德·肖教授,花白的头发梳理得一丝不苟,脸上没有任何表情。
柳柳首先介绍了研究背景和技术路线,随后卫六讲解了理论模型和实验结果。当他们展示出通过集成微型线圈在高压下捕获的微弱抗磁信号时,会场响起一阵窃窃私语。
“综上所述,”卫六总结道,“我们开发的金刚石砧面集成微型线圈技术,将高压下的磁信号检测灵敏度提高了两个数量级。在8.6GPa和42K附近,我们观测到了明显的电阻下降和微弱的抗磁信号,尽管这还不足以证明超导的存在,但为探索镍基材料在高压下的奇异行为提供了新途径。”
报告结束,掌声响起。接下来是提问环节。
最初几个问题比较温和,关于技术细节和实验参数。卫六和柳柳对答如流,配合默契——卫六负责理论部分,柳柳负责技术实现。
然后,理查德·肖教授举起了手。
“很有趣的工作,”肖教授的声音平静但具有穿透力,“你们观察到电阻下降和微弱的抗磁信号,就联想到超导的可能性。但历史告诉我们,高压下的测量异常复杂,热效应、应力弛豫、甚至压力介质的相变都可能产生类似信号。”
他稍作停顿,环顾西周,然后继续:“五年前,有个团队声称在硫氢化物中观察到250K的超导信号,结果证明是压力梯度导致的假象。你们如何排除这种可能性?”
会场鸦雀无声,所有人的目光都集中在两个年轻人身上。
柳柳深吸一口气,回答道:“感谢您的提问,肖教授。我们采取了多种措施排除假信号:首先,使用氖气作为压力介质,它在高压下保持流体状态,能提供更均匀的压力环境;其次,我们在不同压力梯度下重复了实验,信号依然存在;最后,我们通过同步辐射X射线衍射实时监测样品室的压力分布,数据显示压力梯度小于0.1GPa。”
回答专业而严谨,肖教授微微点头,但随即提出更尖锐的问题:“即使信号真实,距证明超导还存在巨大鸿沟。你们考虑过其他解释吗?比如磁性相变或电荷密度波?”
这次卫六接过了问题:“我们确实考虑过这些可能性。如果是磁性相变,外加磁场会显著改变信号特征,但我们的实验显示信号对磁场不敏感。如果是电荷密度波,通常伴随电阻的跳跃式变化,而我们观察到的是平滑下降。当然,这些都不能完全排除其他解释,科学需要更多的证据。”
问答继续,像一场学术上的剑术较量。有时柳柳主答,卫六补充;有时角色互换。他们不仅展示了研究成果,更展示了扎实的理论基础和对实验细节的精准把控。
最终,肖教授没有再提问,只是若有所思地在笔记本上记录着什么。
报告结束后,几位学者上前与卫六和柳柳交流。令他们惊讶的是,肖教授也走了过来。
“你们的工作令人印象深刻,”肖教授的语气比台上柔和许多,“技术上有创新,解释也合理。我仍然对镍基超导持保留态度,但你们提供了值得继续探索的线索。”
他顿了顿,看向卫六:“特别是你对轨道选择配对的理论思考,很有启发性。有机会来斯坦福交流的话,我很乐意与你深入讨论。”
这对一个年轻学生来说是极高的赞誉。卫六礼貌地表示感谢,宠辱不惊的态度让肖教授更加欣赏。
等肖教授离开后,柳柳终于忍不住激动之情:“他邀请你去斯坦福!天啊,这是多少物理学子梦寐以求的机会!”
卫六看着柳柳兴奋的脸庞,轻声说:“是我们的工作打动了他。没有你的技术实现,我的理论只是纸上谈兵。”
论坛接下来的两天,卫六和柳柳听取了多场报告,与来自世界各地的研究者交流。他们了解到超导领域的最新进展,包括中国科学家在常压下实现镍氧化物高温超导的重大突破,以及关于镍基超导体中氧含量调控超导的最新机理研究。
这些信息为他们自己的研究提供了宝贵参考。一天晚上,回到酒店后,两人在休息区讨论着白天的收获。
“薛其坤院士团队能在常压下实现镍氧化物超导,是因为他们独创的‘强氧化原子逐层外延’技术,解决了材料缺氧难题。”柳柳翻看着论坛资料,语气中充满敬佩。
卫六点头:“但他们也提到,常压下的超导转变温度还有待提高。而高压下可能实现更高温度的超导。我们的高压实验技术,或许能与他们的材料设计思路结合。”
他拿出笔记本,开始勾画新的想法:“如果我们将他们的高质量镍氧化物薄膜,与我们的高压测量技术结合,也许能探索到更清晰的超导信号。”
柳柳凑过来看卫六的草图,头发不经意间轻拂过他的手臂。两人都微微一怔,但谁都没有移开。
“这是个很好的方向,”柳柳认真地说,“回学校后,我们可以尝试与南科大的团队建立联系。李教授应该能帮我们牵线。”
窗外,北京的夜景璀璨夺目。在这座城市的某个角落,两个年轻人的科学梦想正在悄然生长,即将绽放出耀眼的光芒。
论坛闭幕式上,组委会宣布了最佳青年报告奖名单。当“卫六、柳柳——高压下镍氧化物奇异行为的精密探测”响起时,两人都愣住了。
在热烈的掌声中,他们走上领奖台。聚光灯下,柳柳的笑容明亮而自信,卫六的眼中也闪烁着少见的光彩。
“这只是一个开始,”卫六轻声对柳柳说,“我们还有很长的路要走。”
柳柳点头,握紧了手中的奖杯:“但我们己经迈出了第一步。”
国际舞台的初鸣,清脆而响亮。而在未来的道路上,更多的挑战和机遇,正等待着这对年轻的探索者。
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