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432章 結構性調整

春節之前,FASTER專案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,不同的成分佔比都試過了,有效的樣品編號一直編到了A21。

經測試,非微奈米級的加工效能,摻雜鍺鉛的鈰鋁銅非晶金屬塑膠最優,樣品編號是A18。

具有優異微奈米級加工效能的樣品,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,在實驗室裡,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,沈奇反覆研究元素週期表中的所有元素,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。

透過計算機模擬,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?”沈奇指著電腦螢幕問二位得力干將。

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,控制滑鼠鍵盤做了一個新的操作。

模擬軟體顯示,CeAlCu體系中Al3p電子軌道和Ce4f及Ce5d電子軌道相互雜化作用很弱。

相反,在CeGaCu體系中,Ga4p電子軌道和Ce4f、Ce5d電子軌道之間有較強的相互作用,使得部分局域態的Ce4f1轉變為非局域態的Ce4f0。

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專案,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。”沈奇佈置了新的任務,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。