第四百一十一章 超导理论机制
接下来的一个月时间，庞学林一直呆在中科大没走。 常温超导材料是电磁轨道弹射系统的关键，庞学林准备毕其功于一役，争取在下个穿越时间到来之前，搞定常温超导体的问题。 当然，庞学林除了和曹源他们探讨实验方案外，还应邀在中科大举办了两场报告会，每一次报告会都座无虚席，吸引了众多中科大学子的踊跃参与。 至于实验上，庞学林所能提供的帮助不多，也就只能提供一些建议，具体该怎么做，只能交给曹源和董成林他们。 还好曹源和董成林都是非常出色的实验物理学家，基本上完美的呈现出了庞学林想要的实验效果。 一个月的时间一晃而过。 这天下午，伴随着周彤的一阵欢呼，实验室内所有人都将目光聚焦到了周彤身上。 就连庞学林也不例外。 周彤这才意识到自己失态，有些不好意思地站起身，笑道：“庞教授，曹教授，，超导态凝聚能数据以及超导态与正常态的能量差数据，我已经全部处理完了。” 众人顿时簇拥了过去。 庞学林道：“精度怎么样？” 周彤道：“庞教授，这是我对二十万组数据进行测量分析后的结果，预计误差不超过万分之一。” 庞学林点了点头，脸上露出满意的笑容，说道：“辛苦了，待会儿你把数据打印出来给我一份。” “好。” 周彤点了点头。 曹源他们也跟着松了口气。 过去一个月，基本上一天二十四小时，实验室的灯都亮着。 包括曹源和庞学林在内，每人每天的工作时间至少在十四小时以上。 也正因为如此拼命，他们才能在短短一个月的时间内，完成了实验工作。 当然了，大家如此辛苦卖力，物质条件激励自然也是少不了的。 甚至连魏文轩和谭松这两位博士生，庞学林也给出了远超普通博士生的待遇。 这时，庞学林笑着说道：“这一个月来大家辛苦了，曹教授，接下来给大家好好放个假，休息一段时间，剩下的工作就交给我吧。” “好！” 曹源点了点头道。 庞学林也不在多留，拿到数据后，便径直返回中科大给自己安排的专家楼内。 左亦秋正有些百无聊赖地在客厅里看着电视。 这一个月，庞学林大部分时间都在实验室里呆着。 左亦秋就清闲了下来，除了偶尔帮庞学林处理一下江大和钱塘实验室的行政事务，剩下的时间，她基本上自由支配。 看到庞学林进屋，左亦秋有些好奇道：“庞教授，今天怎么这么早就回来了？” 往日庞学林不在实验室呆到晚上十一二点，是不会回来的，现在才下午两点多。 庞学林笑着说道：“实验室那边数据出来了，接下来我要闭关一段时间。你在外面帮我挡着访客，不要让人打搅到我。” 左亦秋微微一愣，好奇道：“庞教授，你这次要闭关多久啊？” “短则一周，长则一月，如果真的有什么非常重要的事的话，你再来找我。” 庞学林笑着说道。 “这么久？” “怎么了？” “没……没什么？对了，庞教授，你就这么闭关了，到时候齐昕和姚冰夏找你怎么办？” 庞学林道：“我等下跟她们说一下，她们会理解的。” “哦。” 左亦秋点了点头，不再多言。 庞学林也不理会左亦秋，径直上了楼。 来到书房，庞学林分别给齐昕和姚冰夏打了电话，告诉她们自己接下来要闭关一段时间，没办法与她们天天联系。 好不容易安抚下两女，庞学林又给父母以及刘庭波、徐兴国、李长青、石毅等人拨了电话，一个个通知过去。 随后，庞学林拿出稿纸，开始正式闭关研究。 时间一天天过去。 一天，两天…… 一周，两周…… 不知不觉半个月的时间过去了。 又是一个通宵过后，庞学林有些疲惫地揉了揉双眼。 没日没夜高强度的脑力劳动，即使经过基因改造后的身体，也有些吃不消。 庞学林长长地伸了个懒腰，看着眼前稿纸上的数据，眼神变得前所未有的明亮。 不出意外的话，一个全新的物理理论体系已经在他眼前成型。 “终于搞定了。” 庞学林自言自语道。 他来到窗前，唰地一声将窗帘拉开。 窗外晨光熹微，能听到叽叽喳喳的鸟叫声。 附近的马路上，已经有不少正在进行早锻炼的老师和学生。 远方已经可以看到朝阳的霞光，庞学林眼睛微微眯起，仿佛看到了新世界的光芒。 随后，他拿起许久未用的手机，拨通了曹源的电话。 曹源显然还在睡觉，电话接通的时候，声音都还迷糊着。 但庞学林的一句话，就让曹源一个激灵，彻底清醒了过来。 “曹教授，我想我已经找到了统一的超导理论了。” “什么？”曹源一下子从床上爬了起来，有些不可思议道，“庞教授，你再说一遍。” 庞学林笑着说道：“曹教授，我已经找到超导的理论机制了。” “庞教授，你现在在专家楼吗？我过去找你！” “不用着急，你把大家都叫过来，我们八点半在实验室见。” “哦，那好吧。” 曹源犹豫了一下，按捺住立即去找庞学林的冲动。 庞学林从屋子里出来，便闻到厨房传来一股早餐的香味。 咕噜噜…… 庞学林这才感觉到肚子发出的抗议。 这半个月时间，他没日没夜地研究，平均每天的睡眠时间才不到两小时，吃饭问题基本上都靠左亦秋送上来解决。 或许是听到动静，左亦秋从厨房里出来，有些惊讶的看着庞学林道：“庞教授，你出关了？” 庞学林有些意外道：“你这是在做早餐？怎么不去食堂买呀？” 左亦秋气鼓鼓地瞪了庞学林一眼，说道：“庞教授，这段时间你吃的饭都是我做的。” “你做的？”庞学林微微一愣，顿时反应过来，连忙笑道，“我说最近食物怎么美味了许多呢。” 左亦秋翻了个白眼。 她怎么看不出庞学林在故意补救，以他在研究时的投入程度，能尝出饭菜的味道才怪。 也亏自己担心科大食堂的饭菜不合庞学林的胃口，辛辛苦苦为他做了这么多天的饭菜。 不过左亦秋还是按捺下心中不忿，说道：“庞教授你这是要出门吗？” 庞学林点了点头道：“等一下去趟实验室。” 左亦秋说道：“那你等会儿，我煮了皮蛋瘦肉粥，马上就好了。” 十多分钟后，热气腾腾的皮蛋瘦肉粥被搬上餐桌。 两人在餐桌上喝着粥，左亦秋坐在庞学林对面道：“庞教授，我们在科大还要待多久啊？” 庞学林笑道：“不出意外的话，今天应该就能回江城了。” “今天？” 左亦秋瞪大了眼睛，有些意外。 “怎么了？” 庞学林疑惑道。 “没……没什么。” 左亦秋连忙摇了摇头。 吃完早餐，庞学林径直前往实验室。 看着庞学林的身影消失在门口，左亦秋连忙掏出手机，拨通了一个电话。 …… 等庞学林抵达实验室的时候，曹源、周彤、董成林他们都已经抵达实验室了。 庞学林说道：“人都来齐了吧？走，我们去会议室说话。” 众人点了点头，跟着庞学林鱼贯进入会议室内。 “庞教授，我听老曹说，你已经完成了超导理论的理论构建？” 董成林率先开口道。 曹源、周彤他们都把目光聚焦到庞学林身上，一个个脸上露出希冀的表情。 如果换做旁人，众人自然会心有疑虑。 但庞学林就不一样了，且不说这位大佬的学术地位，单单之前他所表现出的超强学术能力，就让所有人对他都充满了信心。 庞学林微微一笑，点头道：“我确实完成了超导理论的构建。” “庞教授，快跟我们说说呗。” 周彤一副小迷妹的样子，迫不及待道。 其实不止周彤，几乎所有人都是类似的眼神。 谁都明白，完成超导机制的理论构建，到底意味着什么。 庞学林也不再吊众人的胃口，笑着说道：“好，那我就先说说吧。这段时间我通过对多波体函数的求解，证明了在任何非零温度下一维和二维窄带(包括次近邻跳跃等)TJ模型不会呈现出S波最近邻配对、推广的η配对、广义的离位Q配对和dx2-y2波配对的超导长程序。如果在系统的电荷激发谱中存在一个激发能隙，则这些配对长程序在零温下也会被排除掉，我们的结果对任意的J值和任意电子填充都成立。” 一边说着，庞学林一边拿起记号笔，在身后的白板上写了起来。 包括曹源在内，所有人都聚精会神地看着白板上的公式，一边努力听着庞学林的讲解。 庞学林继续道：“简单的理解就是，在超导体中，热涨落会破坏超导，而各种长程序都是在低温下形成的，比如BCS和BEC这一类机制。但是，假如我们考虑到相互作用力，如果吸引足够大，那么转变温度就会足够高。” “比如强关联体系，目前实验上的重费米子化合物，铜基超导和铁基超导，乃至高压下的硫化氢、镧化氢等，都是强关联材料。强关联体系建立的高温超导的机制是量子涨落加强的超导长程序。凝聚态系统中，所有的长程序都是在费米液体基态的基础上施加微扰得到的。比如超导，电荷密度波【CDW】，铁磁序【StonerFM】，反铁磁序【AFM】或者自旋密度波【SDW】等等。因而，我们对这些长程序的理解都是一致的，通过一些机制使得费米面失稳打开能隙，进而建立长程序并使其在低温下保持稳定，只要热涨落能标kT跟能隙相近时就会破坏长程序。” “同样的，这样也理解了为什么各种长程序之间总是相互竞争或压制的关系，其实就是比较这几种长程序哪个能在费米面处打开的能隙更大，系统建立了一个长程序，就不会同时建立另一个。” “强关联体系跟传统凝聚态体系不同的地方在于，必须要考虑电子之间的自旋关联，这个关联导致了量子涨落，其基态从费密液体态变为自旋液体态或者其它态，这就导致了在磁序方面有很强的量子涨落，磁序被压制了，进而超导序就会被建立起来。而比较有意思的是，磁序方面的量子涨落，同样会加强超导序。电子因为自旋涨落近莫特态，加强了超导配对相互作用，提高了转变温度。在铁磁超导体UCoGe等中，在各向异性铁磁态的量子相变点附近，就是因为量子涨落加强了超导态。” …… 时间一分一秒过去。 不知不觉间，一个小时过去了。 白板也被庞学林写得满满当当。 最后，庞学林放下记号笔，指着白板上的最后一个公式道：“通过这个公式。我们可以将某些材料的参数代入进去之后，预言他们在什么样的转温度和压力下可以变为超导体。” 庞学林转过身看着依旧处于懵逼加震惊中的众人。 魏文轩、谭松这两位博士生，一脸茫然，仿佛在听天书。 董成林和周彤则陷入了沉思之中。 唯有曹源，第一时间反应了过来，轻轻地鼓起了掌。 啪啪啪…… 掌声很快响彻整个会议室内。 曹源出声道：“庞教授，恭喜你，这完全是诺奖级别的成果！” 见团队中有些人依旧似乎还不太明白的样子，曹源道：“总的来说，庞教授的工作，解释了为何绝大多数超导体，为什么都要在液氮液氦温度以下才能呈现出超导态，亦或是要在数百万个大气压条件下，才能呈现出高温超导性质。甚至还给出了精准的计算公式，通过这个公式，我们可以反推出一些超导材料的超导转变温度以及外界条件，甚至可以推导出某些材料处于超导态时的状态。” 这时，董成林也跟着点了点头道：“确实厉害，庞教授，不出意外的话，凭借这套理论，诺贝尔物理学奖应该就是您的囊中之物了。不过想要彻底理解你这套理论，恐怕需要非常好的数学基础才行。”