天才学霸？我只是天生爱学习 第174节

　　肖蒙知道申请经费不是那么容易，她已经做好了舌战群儒的准备。

　　呙森林倒也没有自大的直接否定，而是打开了肖蒙的申请材料，认真研读起来。

　　“推翻Debye-Callaway模型，构建新的模型？”

　　看完之后，呙森林也不知道该高兴还是该好笑。

　　Debye-Callaway模型经过这么多物理学家的验证，足以证明它的正确性，推翻一个这样的模型无疑需要巨大的勇气，科学家能有这样的勇气是好事，但他并没有看到新的模型。

　　不过，肖蒙他们提出的问题的确很有意思。

　　传统模型的根本缺陷在于将材料缺陷视为离散的随机扰动，而实际分形孔洞形成了连续拓扑场，实验数据似乎也证实了这一点。

　　“可以带我去看看你们的实验吗？”

　　沉思了半晌，呙森林忽然说道。

　　只能说肖蒙今天的运气当真不错，最近呙森林很忙，只有今天下午他有两个小时的空闲时间。

　　“当然可以！”

　　肖蒙毫不犹豫的答应了下来，她知道，呙院长就要被自己说动了。

　　实验室中，

　　陈辉正在用Morse理论分析电镜图中的位错网络，屏幕上的MATLAB代码如瀑布流泻，突然，一组异常数据跳入视野——某次失败的硫化锗样品中，纳米孔洞竟呈现谢尔宾斯基分形结构！

　　“邓师姐，我需要重新测试G-17号样品的塞贝克系数。”

　　陈辉忽然抬头喊道，“顺便查一下制备时真空炉的压力波动记录。”

　　“你确定？”

　　正盯着仪器的邓婷满脸疑惑，“那是一块废料！”

　　“废料里藏着真理的钥匙！”

　　陈辉激动的看着眼前的数据，他有种预感，快了，他感觉自己已经抓住了真理的门把手，现在只差一把关键的钥匙，就能推开真理的大门。

　　G-17号样品是三个月前一次失败的实验产物，当时团队试图用气相沉积法在锗基底上生长硒化铜（CuSe）薄膜，但因真空泵突发故障导致沉积室压力剧烈波动，生成的薄膜布满扭曲的孔洞，电导率仅有正常样品的1/20，被标注为“结构性缺陷——不可用”后丢弃在样品柜角落。

　　很快，实验数据传送到陈辉的电脑屏幕，邓婷师姐的梦想虽然是摆水果摊，但真做起实验来，还是很靠谱的。

　　“拉曼光谱异常，在100-150 cm波段出现鬼影峰，与常规声子模式不匹配！”

　　陈辉很快就确定了自己的发现，陈辉激动的说道，“低温热容突跳，2K温度下热容曲线出现尖峰，说明存在局域化量子态！”

　　当呙森林跟肖蒙来到实验室，看到的就是这样一副忙碌的景象。

　　呙森林有些诧异，没想到现在掌控实验室的，竟然是这样一个稚嫩的小家伙，他不记得肖蒙有新招研究生啊。

　　难道，是个本科生？

　　“再给G-17做一个电镜扫描！”

　　随着陈辉一句话，杨驰带着样品去了电子显微镜旁。

　　拿到扫描图的陈辉开始使用盒计数法来处理扫描图上的孔洞，这些被称之为不规则孔洞的缺陷。

　　他的眼睛越来越亮，

　　孔洞边界在5-50 nm尺度范围内具有自相似性，最后得到分型维度D=1.618.

　　竟然是黄金比例！

　　这一定是上帝在黑暗中洒下的路标。

　　真理就要前方。

　　陈辉笃定！

第156章 分形结构，模型，新时代的到来

　　“对G-17进行非弹性中子散射测试。”

　　一阵计算后，陈辉再次抬头。

　　只是这一次，大家都没有动。

　　所谓非弹性中子散射测试，是一种利用中子与物质相互作用来研究材料微观动力学性质的重要实验技术，它通过测量中子与样品发生非弹性碰撞时的能量和动量变化，获取材料内部原子或磁矩的动态信息，比如晶格振动、自旋涨落、分子运动等。

　　这可跟之前的电镜扫描不同，这个实验根本不是他们实验室能够完成的，光是中子源制备需要的仪器，他们实验室就没有，不要说他们实验室，整个江城大学，都没有。

　　需要借用原子能科学研究院或华夏散裂中子源等研究所的设备，以及与之配套的一大堆控制可检测设备。

　　而这样的实验，显然也是价值不菲的，国际中子源如岛国的J-PARC、欧洲ISIS，每小时收费约为3-10万，华夏自有的中子源便宜很多，只需5000–20000元/小时。

　　但一次非弹性中子散射测试，至少需要好几个小时，甚至好几天。

　　他们这个课题进行了一年多，也不过只做过一次非弹性中子散射测试而已。

　　现在要对一块废料进行如此昂贵的实验，不要说他们，就算是肖蒙，也都做不了主。

　　所有人都看向了走进实验室的肖蒙和呙森林。

　　“鬼影峰，有没有可能，只是测量的误差？”

　　呙森林被这些眼神盯得心头一跳，赶紧说道。

　　好家伙，你们这哪是做实验，你们这就是在烧钱啊！

　　早知道他说什么也不会来这一趟。

　　肖蒙也陷入了纠结，不要说她现在没有经费，就算经费充足，要对一个废料做这样的测试，她也会犹豫。

　　看到大家的反应，陈辉也明白了过来，他物理也有3级，自然知道这样的实验不便宜。

　　但这不重要，他想要测试不过是为了验证，为了得到更准确的答案而已。

　　即便没有这个实验，他同样能够根据已有信息做出推测。

　　这不规则的孔洞根本不是什么缺陷，而是一种特殊的分形结构！

　　陈辉离开位置，来到白板旁，拿起马克笔，沉思片刻后唰唰唰在白板上写下一串公式，

　　ξ=πv/Δω√(D/2D)

　　其中ξ表示局域化长度，Δω是声子谱线宽，D为分形维度。

　　这个公式对于实验室中的人来说，并不难懂，杨驰更是第一时间拿起旁边的纸笔，带入实验数据，当v=3200m/s，Δω=0.05THz时，计算出ξ≈5.2nm，与电镜观测到的孔洞平均间距（5.0±0.3 nm）惊人一致！

　　这就意味着，分形结构创造了完美的局域化陷阱！

　　这还没完，经过最后的验证，陈辉也终于完善了脑海中的模型构建，他手中马克笔飞快的在白板上写下一个又一个公式。

　　用Hausdorff维度D量化孔洞结构，引入分数阶积分表征声子路径，再重构声子散射，将传统散射概率替换为Riesz势函数，描述声子与分形缺陷的相互作用，最后通过非平衡格林函数计算分形势场对能带的影响。

　　新的模型俨然已经出现！

　　将实验数据带入模型中，发现这所谓的缺陷，也即陈辉发现的分形结构，诱导出平带，显著增强了塞贝克系数。

　　“用氦离子显微镜在正常CuSe薄膜上人工雕刻黄金比例分形孔洞！”

　　肖蒙第一时间意识到这个发现的重大意义，她也顾不得呙院长就在旁边，穿上实验服，亲自上阵开始操作起来。

　　这个实验同样有难度，但正好所有的仪器实验室中都有。

　　当完成雕刻，肖蒙拿着这块拇指大小的CuSe薄膜来到原位电镜旁时，她做实验沉稳的手都忍不住有些颤抖。

　　“低频声子（<1 THz）沿分形孔洞边界螺旋传播，经历7次反射（斐波那契数列）后能量衰减至零！”

　　盯着检测仪器的邓婷声音颤抖的低声说道。

　　得到稳定的数据后，肖蒙继续操作仪器。

　　高频声子（>3 THz）直接被黄金比例孔洞捕获，形成稳定的驻波模式，电子束在穿过孔洞网络时，显示出量子干涉条纹——证明分形结构诱导了电子波函数的相干增强！

　　他们成功了！

　　“我们以为的缺陷……其实是自然书写的最优解！”

　　肖蒙看着最后的实验结果，喃喃自语。

　　谁能想到，最后的成功竟然来自一块已经被他们抛弃了三个月的实验废料。

　　她再次看向旁边那个脸庞稚嫩的小家伙。

　　这个家伙不仅构建出了全新的模型，还轻松的发现了这神奇的分形结构，无论哪一个，都是哪怕对她而言都是重大的发现。

　　分形结构的验证只是第一步，虽然现在已经是晚上九点，但没有谁停下手上的工作。

　　改造分子束外延设备，用随机微分方程调控沉积速率，在锗基底上生长出布满分形孔洞的硒化铜薄膜……

　　所有人都有条不紊的开始制备第34号样品。

　　“温度梯度测试开始。”

　　肖蒙启动激光闪射仪。

　　数据屏闪烁，邓婷双眼已经布满血丝，但她全神专注的盯着检测仪器，不放过任何一丝细微的迹象。

　　“热扩散系数0.32 mm/s，理论热导率0.89 W/m·K！”

　　“比现有记录低60%！”

　　邓婷惊呼。