第四百一十章 艾丽丝来电 (第1/2页)

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庞学林笑了笑，心中暗道：“我总不能告诉你们，这个现象我是从系统奖励中给出的论文里看到的吧。”

不过还好，在将这个实验方案交给曹源之前，庞学林就已经准备好了说辞：“这是我计算出来的。”

“计算出来的？”

曹源吃了一惊，脸上露出惊讶的表情：“庞教授，已经搞清楚了超导现象的理论机理？”

庞学林笑着摇了摇头，说道：“还没有彻底搞清楚，只是有一个大概的想法。这次理论预测，只不过大概验证了我的一个猜想而已。”

“什么猜想？”

庞学林说道：“众所周知，早期发现的基于金属单质超导体，经典的bcs理论基本可以解释。bcs理论的核心是晶格畸变诱导电子形成库珀对。导电的本质是电子流的传输，超导态是电子系统通过电子配对而凝聚成的一个低能态。在通常的bcs超导图像中，电子配对和凝聚同时发生。超导态被一个配对能隙所保护，只有热涨落足以破坏此能隙时，超导就被破坏。”

“但是对于非常规超导体，比如重费米子化合物超导体、铜氧化物高温超导体、铁基超导体以及近期研究非常火热的如硫化氢、镧化氢等在超高压条件下形成的超导体而言，一旦进入超导态，在自旋涨落谱上的某个能量会有一个集体激发，形成一个特定能量的共振峰。有初步的试验表明，这个共振峰与超导态中的超导电子数有关系。样品进入正常态后，此共振峰随即消失。研究此共振峰与超导的关系是目前高温超导机理研究的关键所在。”

曹源等人不由得面面相觑。

他们当然知道这一理论，在凝聚态物理中，研究这些非常规超导与量子涨落之间的关系，已经成了近年来凝聚态物理学界的一个热点话题。

“庞教授，你找到了非常规超导与量子涨落之间的联系？”

董成林好奇道。

庞学林笑着说道：“非常规超导体的非常规超导电性以及量子临界行为物理描述早就超越了经典的朗道费米液体理论以及传统的bcs超导理论的理论框架，我不敢说已经找到了它们之间的关系，但我在这一方面的研究确实有一定进展。不知道你们有没有看过德国马普所物理学家肖恩·施瓦茨以及麻省理工物理学家兹沃斯·马洛分别于1995年以及1998年发表的两篇关于重费米子化合物超导体的论文？”

曹源、董成林、周彤他们面面相觑，均摇了摇头。

庞学林道：“在这两篇论文中，肖恩·施瓦茨发现重费米子化合物超导体cecu2si2材料中，具备两个不同的超导态，低压超导相与其他重费米子超导态类似，另一新的高压超导态出现在价电子量子相变点附近。在磁致超导量子相变点，金属中普遍遵循的wiedemann-franz定律在重费米子超导体5中被破坏了。”

“另外。1998年，麻省理工兹沃斯·马洛团队通过实验验证，证明20世纪60年代已经预言的fulde-ferrell-larkin-ovikov(fflo)超导相可能存在于5超导上临界磁场附近。在上临界磁场以下，5表现出丰富的磁通相图，并且不能由传统的abrikosov磁通点阵模型来描述。而当5的反铁磁相被压力逐渐抑制掉时，他们则发现，磁致量子相变出现在超导相内。”

“论文中，兹沃斯·马洛还给出了重费米子化合物材料强关联模型中的多体波函数，试图通过求解多波体函数中的完全严格解，来得出一个明确的超导态。但可惜的是，马洛所列的多波体函数存在一定问题，求解难度也比较大。因此这篇论文并没有引发学术界的大规模关注。前段时间我在，梳理抄到题相关的论文时。发现了这篇论文的存在。”

“这两篇论文都是我最近在整理超导体研究的相关文献中发现的，然后我在这两篇论文的基础上，重新推导出了一个多波体函数的数学模型，结果发现，非常规超导体的强关联模型，竟然与曹源发现的石墨烯二维电子系统在电场中的超导现象存在等效特性。于是，在此基础上，我做了进一步计算，求出了石墨烯二维电子系统在电场中超导现象的严格解。结果发现，这个解应该有两个，另一个，就是你们不久前刚刚在实验中验证的在2.5度夹角下，处于微波辐照中的二维石墨烯电子系统应该同样存在超导现象。”

会议室内的众人一个个面面相觑，脸上露出震撼之色。

庞学林说得轻描淡写，但谁都明白这里面的难度。

自从超导体发现以来，与超导体相关的论文何止千千万，庞学林能够从那么多论文中，找到施瓦茨和马洛的论文，并且在他们的基础上，做进一步改进，给出了多体函数的严格解，并且将其与曹源的成果联系起来，足以说明这位大佬到底有多牛逼了。

这里面缺少任何一步，都不可能出现如今的成果。

曹源苦笑道：“庞教授，你这还叫没进展，单单从理论上预言一种超导体的存在，就足以在物理学界引发剧烈震动。”

庞学林笑了笑道：“这哪里叫预言，石墨烯二维电子系统中本来就存在超导现象，我只不过是计算出了另一个可能存在的条件。”

庞学林被众人崇敬的目光看得有些不好意思，石墨烯在2.5度夹角以及微波辐照条件下出现超导现象在系统论文中就有描述了，他只不过是根据这一现象对结论进行了反推，进而搞出了那个多波体函数的数学模型。

肖恩·施瓦茨以及兹沃斯·马洛的那两篇论文不过是他的托词，用来解除众人心中的疑问而已。

这时，周彤好奇道：“庞教授，那有没有可能通过你给出的多波体函数数学模型，推导出室温超导体存在的临界条件？甚至预言某些超导体的存在？”

庞学林点了点头，说道：“确实存在这样的可能，但是我还缺少两个重要数据。”

“什么数据？”

曹源道。

庞学林道：“第一，超导态的凝聚能。第二，超导态与正常态的能量差。我希望集大家之力，尽快快完成超导态凝聚能和超导态与正常态能量差的测量工作。至于实验方案的设计，就需要大家讨论来决定了。”

庞学林的话音落下，会议室内顿时安静了下来，众人均皱起了眉头。

精确测量超导态的凝聚能非常困难，因为高温超导体的超流电子数很少。

另外，在空穴掺杂的高温超导体中，破坏超导的临界磁场(上临界磁场)很高，一般很难用十特斯拉左右的实验室常用磁场来将超导完全破坏。

因此，同样很难精确测量超导态与正常态的能量差。

曹源道：“或许我们可以用电子型掺杂的高温超导体试试。”

庞学林道：“怎么说？”

曹源道：“电子型掺杂的高温超导体上临界磁场不是很高，这为我们研究超导凝聚能和磁激发共振峰的关系提供了条件。比如高温超导体prlacecuo，通过测量低能准粒子激发，它的赝能隙基态将会具备费米弧特性，进入超导态后，在这些费米弧上面会逐渐建立一个新的能隙，它的大小反映了超导能量的尺度，通过这一模型，我们可以在在宽温区测量到高质量的超导比热数据并准确获得了凝聚能随磁场的演化关系。”

董成林也赞同道：“这个办法不错。另外我们可以通过中子散射实验测量磁激发谱上面的共振峰。”

庞学林笑了起来，说道：“很好，那后续的实验工作就交给你们了。”

“庞教授，放心吧，我们一定尽快完成超导态凝聚能的测量工作。”

一旁的周彤握拳笑道。

曹源笑道：“行，那现在就开始准备吧，老董，你安排一下工作，我带庞教授去见一下陆校长。”

“好！”

董成林点了点头。

这时，庞学林笑道：“大家下班后先别走，晚上我请大家吃顿饭，犒劳一下大家。另外，这个项目作为钱塘实验室与庐州微尺度物质科学国家实验中心的合作项目，因此在参与这个项目的过程中，你们每个月的薪资以及奖金标准将按照钱塘实验室的标准发放，最迟后天吧，你们应该就能领到本年度的第一笔奖金了。”