第1589節(jié)
“在臨界溫度以下,電子配對形成copper pair,并且凝聚到bcs基態(tài)——到這一步步驟為止,bcs理論依舊是成立的?!?/br> “然后接下來我的思路是……” 說到這里。 徐云刻意頓了頓: “對超導(dǎo)體的能隙函數(shù)做費(fèi)米面結(jié)構(gòu)近似?!保ㄒ?49章,又是一個(gè)跨越了400章的伏筆) 早先提及過。 所謂費(fèi)米面,指的其實(shí)是動量空間的等能面。 費(fèi)米面最早被定義于理想無相互作用的費(fèi)米氣系統(tǒng)中,后來便擴(kuò)展到了電子模型,近些年常見于固體材料范疇。 它的實(shí)質(zhì)就是三維無限勢阱中自由電子的運(yùn)動,電子對應(yīng)λ=h/p,所以在導(dǎo)體中形成駐波。 接著根據(jù)波矢量的定義,就可以確定單個(gè)電子所處駐波的波矢量值。 噠噠噠…… 徐云拿著粉筆飛快在黑板上寫下一行行算式,臺下幾位大佬則rou眼可見的變得有些凝重了起來。 徐云在這部分的思路很靈性,一般來說在凝聚到bcs基態(tài)之后,剩下的就是宏觀量子態(tài)的討論了。 也就是大量電子相位雜亂無序分布的波函數(shù)由于自發(fā)對稱破缺,形成了一個(gè)確定相位的波函數(shù)。 好比是榴蓮。 在大多數(shù)人常規(guī)的認(rèn)知里,榴蓮這玩意兒的食用流程就是開殼后生吃。 但徐云此時(shí)的做法卻是另辟蹊徑,選擇了烤榴蓮。 而且很有意思的是…… 烤著烤著薛其坤忽然發(fā)現(xiàn),這種做法他喵的似乎還挺好吃的? “已知允許冪級數(shù)中的變量x取復(fù)數(shù)值時(shí),冪級數(shù)收斂的值在復(fù)平面上形成一個(gè)二維區(qū)域……” “然后利用高斯函數(shù)的fourier變換f{e-a2t2}(k)=πae-π2k2/a2,以及poisson求和公式可以得到……” “考慮積分g(s)=12πiγzs-1e-z-1dz,其中圍道應(yīng)該是limk→∞gk(s)=g(s)……” 徐云將自己此前的推導(dǎo)過程飛快的寫到了黑板上,薛其坤等人的眼睛也是越來越亮。 高溫超導(dǎo)研究在實(shí)驗(yàn)上的困境之一就是強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子效應(yīng),即電子-電子之間的相互作用不能簡單忽略或近似考慮,磁性和電性相互作用同等重要。 例如常規(guī)超導(dǎo)體的能隙函數(shù)一般是各向同性的s波,但是到了銅氧化物超導(dǎo)體就是各向異性的d波,鐵基超導(dǎo)的能隙函數(shù)則是s±波為主。 不過徐云搞出這樣一手之后,至少在數(shù)學(xué)角度上這個(gè)爭議可以雜糅到一起了。 徐云的變換改變了各個(gè)格點(diǎn)上占據(jù)態(tài)相對于空態(tài)的相位,即cj→ucjuf=e-iθjcj。 在一次量子化的表象下,這相當(dāng)于改變了單粒子局域波函數(shù)的相位。 換而言之。 變換后的模型具有張量積的結(jié)構(gòu),不能混合不同格點(diǎn)的態(tài)空間,并且不會混合占據(jù)態(tài)和空態(tài)。 這樣一來,就只剩下了有數(shù)的幺正變換可供考慮。 在jordan-wigner變換所聯(lián)系的自旋視角下,符合條件的也就那么兩三個(gè)環(huán)路而已…… 這是一個(gè)全新的配對機(jī)制,而且還不是局域配對那么簡單…… 驀然。 薛其坤院士又想到了去年7月12日,中科院在《自然》發(fā)表的那篇有關(guān)液氮溫區(qū)鎳氧化物超導(dǎo)體的論文。(/d/10.1038/s41586-023-06408-7) 這可是在繼銅氧化物之后,科學(xué)家時(shí)隔36年發(fā)現(xiàn)的第二類突破液氮溫度(77 k)的非常規(guī)超導(dǎo)家族,而這類超導(dǎo)體就存在一種對應(yīng)的磁場抑制超導(dǎo)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和正常態(tài)的線性電阻行為。 導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象的直觀因素是ni離子的+2.5價(jià)發(fā)揮了獨(dú)特的作用,它的兩個(gè)不同d軌道分別影響c方向和ab面內(nèi)的關(guān)聯(lián)電子態(tài),而機(jī)理上不是正符合徐云所用的推導(dǎo)嗎? 而此時(shí)此刻。 徐云的板書依舊在繼續(xù)。 “高溫超導(dǎo)最驚人的普適性質(zhì)之一是超導(dǎo)相和反鐵磁相之間的毗鄰,反鐵磁的交換耦合系數(shù)j是導(dǎo)致半滿時(shí)反鐵磁相的原因,而同樣的耦合系數(shù)也能夠?qū)е伦孕龁螒B(tài)的形成,后者是形成超導(dǎo)的先決條件?!?/br> “在我的這個(gè)理論里,反鐵磁相由一個(gè)三維序參量nα刻畫,即所謂的交錯(cuò)磁化強(qiáng)度,因此它具有自旋1,電荷0和總動量(π,π)的特點(diǎn)……” “另一方面,一個(gè)自旋單態(tài)d-波超導(dǎo)相由一個(gè)帶兩個(gè)實(shí)分量的復(fù)序參量Δ刻畫,它具有自旋0,電荷±2和總動量0……” “我的想法是將這五個(gè)分量合并為一個(gè)對象,稱為超自旋na=(reΔ,nx,ny,nz,imΔ),將反鐵磁相變換到超導(dǎo)相或反之……” “這些量子數(shù)在差一個(gè)形式因子的水平上唯一決定了該算符的形式.其中的一個(gè)由πf=∑k(coskx-cosky)ck+π,↑fc-k,↑f給出.因?yàn)檫@個(gè)算符具有自旋1,我們顯然可以定義三個(gè)算符παf……” “這部分推導(dǎo)最直接的證據(jù)來自于ybco超導(dǎo)體tc之下的中子散射共振峰,這些共振具有自旋1,動量(π,π),以及對tc=92k,tc=67k和tc=52k的材料分別位于41mev,33mev和25mev的分辨率極限峰,對應(yīng)的數(shù)據(jù)在論文的第243頁……” 徐云答辯的規(guī)定時(shí)間是一個(gè)小時(shí),但徐云從開始板書到全部表述完畢,足足花了五個(gè)多小時(shí)的時(shí)間。 但無論是幾位評審還潘院士卻都沒有催促徐云,到了最后,薛其坤院士這樣的凝聚態(tài)物理大牛甚至忍不住走到臺前,和徐云就地做起了討論。 整個(gè)過程中唯一對徐云不滿的,大抵就只有場外的醫(yī)療保健專家們了。 尤其是那些和徐云年紀(jì)差不多大的保健助理,一想到徐云六十多歲的時(shí)候自己大概率還要照顧這位老頭兒,就瞬間感覺人生一片黑暗…… 就這樣。 在下午五點(diǎn)十三分的時(shí)候。 用光了九根粉筆的徐云深吸一口氣,寫下了最后一行字: “高溫超導(dǎo)機(jī)理至此證畢,證明人,徐云?!?/br> “……” 看著面前密密麻麻的板書,幾位評審的表情都有些莫名。 尤其是楊老、王老和周光召三人,盡管臉上帶著疲態(tài),但眼睛卻帶著一抹明亮的光華。 此番他們主動出面給徐云捧場不假,但也正因?yàn)檫@個(gè)原因,他們對徐云的要求其實(shí)是很高的。 甚至在楊老他們這些當(dāng)事人看來,這個(gè)要求都有些強(qiáng)人所難了。 結(jié)果沒想到徐云給出了他們一個(gè)如此大的驚喜,這他喵的可是高溫超導(dǎo)! 誠然。 單純依靠這個(gè)理論推導(dǎo),徐云很難獲得諾獎(jiǎng),但這也僅僅是暫時(shí)性的情況罷了。 倘若今后有人能通過物理現(xiàn)象完整證明徐云的理論,那么諾獎(jiǎng)就妥妥的是徐云的囊中之物了。 不夸張的說。 哪怕徐云今后啥成果都不產(chǎn)出,他在物理史上的地位都不會低于前200名。 如果要是再加個(gè)定語來篩選……那么徐云甚至可以說是當(dāng)世成就最高的啾啾啾,沒有“同行”可以與他媲美! 更重要的是…… 徐云如今才24歲! 一位24歲的年輕人就能解決高溫超導(dǎo)的機(jī)理問題……他的盡頭會在哪兒? 朗道的二檔? 媲美楊老? 毫無爭議、成就最高的亞洲物理學(xué)家? 比肩牛愛? 還是說…… 飛的更高? 一想到這里,已然95歲高齡的周光召便再次心跳加速了起來。 到了他這種地位,到了他這種年齡,沒有比再見到華夏物理學(xué)界后繼有人更加開心滿意的事兒了…… 周光召甚至想到了自己的好友于敏,他當(dāng)初也是年紀(jì)輕輕便創(chuàng)造了華夏科研史上的奇跡。 唔? 驀然。 不知為何,周光召的腦海中忽然冒出了一個(gè)有些古怪的畫面: 大于坐在書桌前奮筆疾書,邊上有個(gè)人在給他遞毛巾倒水。 那個(gè)人面容有些模糊,但隱隱卻有點(diǎn)徐云的影子…… 奇怪了,自己怎么會冒出這么個(gè)想法? 隨后周光召用力甩了甩腦袋,將這個(gè)莫名其妙的念頭拋到了腦后。 接著他深吸一口氣,對徐云問道: “小徐,這個(gè)機(jī)理更加有準(zhǔn)確的名字嗎?” “你之前用的陳-徐磁矢勢正則理論似乎有點(diǎn)模糊……或者說數(shù)學(xué)化了。” 一旁的王老楊老也點(diǎn)了點(diǎn)頭。 名稱上偏數(shù)學(xué)化的物理理論有不少,但在涉及到高端機(jī)理方面的時(shí)候,數(shù)學(xué)化的特性反而會讓它有點(diǎn)兒“掉價(jià)”或者說缺乏物理上的說服力。 “有?!?/br> 徐云抬頭望了他一眼,緩緩說道: “陳景潤-徐云圍道理論,由于涉及到了2個(gè)矢量,2個(gè)超旋量和一個(gè)單態(tài),所以我也稱呼它為……221理論?!?/br> 陳景潤-徐云圍道理論? 221理論? 周光召沉默了幾秒鐘,看不出在想什么,最終輕輕點(diǎn)了點(diǎn)頭: “好名字?!?/br> …… 總而言之。 事情到了這一步,剩下的流程就很簡單了。