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第八百五十二章 室温超导的关键（第3页）

......

日子一天一天的过去，徐川每天的生活基本都是三点一线。

南大、川海材料研究所、星海研究院以及紫金山脚下的别墅。

室温超导材料的研发占据了他主要的精力，至于去南大给学生上课和星海研究院主持日常工作，基本上一天只会选择一个地方。

在长达近一个月的时间中，针对室温超导材料的研究已经往前推进了不小的距离。

他和宋文柏以及龚正三人各自带领一个团队，选择不同的方向进行研究，收集实验数据。

十二月二十四，圣诞节的前一天，深冬季节的天气反常的下起了大雨，天空乌云密布。

川海材料研究所的实验室中，徐川穿着白大褂，带着防护口罩和护目镜，将手中的材料送进了电子束蒸发镀膜机中。

既然已经决定要在谷炳结婚前完成室温超导材料的研发，那么留下几天的时间进行初步验证是必须的。

平安夜是个不错的日子，按照记忆中的流程，徐川已经展开了对氧化铜基铬银系室温超导材料的合成工作。

对于他来说，即便是已经过去了十几年的时间没有再亲自动手合成过氧化铜基铬银系超导材料，整个合成过程也不可能忘记。

其实，室温超导体的最核心关键并不在于研究其他超导材料的‘掺杂’手段上。

而是在于另一个方向。

即局域电子离域化，也就是所谓的凝聚态电子局域化构造上面。

事实上，在人类研究超导材料的历史中，掺杂可以说是最为重要的一个手段。

以导电性为例，它主要是由载流子浓度和迁移率来决定。

从半导体芯片、单质硅等发展那里得来的经验，要提高载流子浓度就得靠掺杂，或者门电压注入、光注入等。

但掺杂必然导致杂质和缺陷增多，迁移率下降这一结果，于是就需要考虑二者的平衡与妥协。

寻找一个像半导体中N型掺杂的磷和硅结构和能级是如此的匹配的超导材料，是该领域所有学者几乎都在做的事情。

绝大部分的超导材料，也都是这样发现的。

适合的掺杂会提高超导材料的临界温度和临界电流强度这些。

无论是低温高温超导材料，无论是铜氧化物，还是铁基超导材料，在研发的过程中都是通过对这些基础材料掺杂其他元素来提升这些属性的。

但是，人们并不知道在超导材料中，有哪种掺杂剂能够达到半导体的‘硅掺磷’这样完美契合的程度。

于是对超导材料的研究做法就是穷举。

大家把元素周期表上的那一排排的元素一个一个试，总有一个或一些，能达到结构和能级的最优匹配。

然而材料学是一个相当复杂的领域，物质世界也是如此复杂，掺杂剂也远不止元素。

就像钙钛矿Abx3的A位就从原本的原子，变成了更为复杂的甲胺基一样，思路一下就打开了，复杂度当然也就打开了。

这时候纯靠穷尽法的参数扫描、堆人力物力的研究思路，面对无穷多的化合物基团，显然会力不从心。

或许未来的AI和大数据推算是一个很好的解决办法。

但凝聚态物理和强关联电子体系告诉了徐川，这里其实还有另外一条路。

那就是材料的局域电子离域化！

也就是尽可能让局域电子待在费米面附近，而不是深深地埋在原子内层。

只要让材料的电子能够稳定的带在费米面附近，就能够最大程度的引导电流的通过。

如何构建一个这样的体系，就是实现室温超导材料的真正关键了。

至于合成手段，以目前的技术来说，毫无疑问就是纳米合成技术了。

只有细微到极致的纳米材料合成技术，才能精准的操控材料表面的每一块区域。

氧化铜基铬银系室温超导材料就是通过纳米技术合成的。

在特定的条件下，通过微调氧化铜晶体层表面的堆叠和扭曲，再掺入银和铬元素，可以使界面最大超电流根据电流方向而变化，并实现对界面量子态的电子控制，通过反转电流的极性来改变量子态，进而实现超导。

不过遗憾的是，它仍然并不是‘狭义’上的室温超导材料，需要一定的外部压强来稳定费米面的电子离域化。

......

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