学霸的模拟器系统 第131节
他立刻在模拟空间中重新推演,这一次,至少在理论上,没有任何明显的漏洞。
剩下的,就必须去考实验来验证了。
他拿起手机,直接拨通了孙婧的号码。
电话那头,孙婧的声音带着几分调侃:
“怎么,林大科学家,又有什么异想天开的主意了?”
“孙师姐,又要麻烦你了,我需要搭建一个加载了激光加热系统的超低温AFM。”
“超低温AFM?你可真会挑。”
孙婧在那头笑了一声,“那玩意儿可比拉曼光谱娇贵多了,光是防震就够折腾一个月的。而且还要加激光加热,你大概还需要高真空环境吧……从零开始搭,没半年想都别想。”
林允宁的心沉了一下。
“不过嘛,”
孙婧话锋一转,语气里带着一丝笑意,“你运气是真好。化学系那边刚结束一个生物大分子成像的项目,正好在一台商业AFM上加装了激光加热模块。等下我去帮你问问。”
“多谢孙师姐!到时候请你吃饭。”
很快,孙婧的电话就拨了回来。
“允宁,今晚就有空闲机时,我们可以用12个小时,你来不来?”
“当然。”
……
当晚,B207实验室。
一切都出乎意料的顺利。
在孙婧的帮助下,实验的初步准备异常顺利。
化学系看来在搞一个大项目,使用的商业AFM模块化程度很高,软件接口也相对完善。
林允宁只花了不到一个小时,就将激光加热系统和AFM的扫描系统精确地对准,完成了准备工作中最困难的部分。
就在他进行最后的微调时,孙婧在一旁看着,忍不住感叹:
“行了,别调了,再调下去,仪器厂商的工程师都没饭吃了。”
准备工作就绪,真正的考验开始了。
林允宁开始进行正式测量。
他先是用AFM的探针,精确地找到了Si/Ge异质结的界面位置。
屏幕上,一张平整的台面图像清晰地呈现出来。
然后,他启动加热激光,将功率开到最低,在界面一侧的硅上制造出一个微小的热点。
同时,AFM的悬臂梁探针在另一侧的锗上,开始以微米级的精度来回扫描。
AFM的控制界面上,代表悬臂梁谐振频率的信号曲线,出现在屏幕上。
然而,那不是一条干净的曲线。
而是一片上下剧烈波动的、由无数随机尖峰组成的噪声。
他们想要寻找的、代表温度变化的微弱信号,就埋在这片噪声中的某个角落,微弱到无法分辨。
“信噪比太低了。”
孙婧的表情严肃起来,她走到仪器后面,开始检查接地和屏蔽,“我看看是不是哪里有电磁干扰。”
几分钟后,她直起身,摇了摇头:
“接地没问题,屏蔽也做得很好。这噪声……好像是系统自带的。”
林允宁皱起了眉头。
他知道,这意味着麻烦大了。
他将电脑连接到AFM的信号输出端,调出了频谱分析软件。
屏幕上,噪声的频谱图谱展开,在几个特定的频率点上,出现了几个无法忽略的噪声峰。
“是机械振动,”
他很快判断出来,“楼下的真空泵,还有空调外机,它们的振动通过地板传导上来了。”
“这没办法,”
孙婧摊了摊手,“这栋楼就这样,除非我们能把整个实验室浮起来。”
她尝试着调整了几个仪器的滤波参数,但噪音的来源太多太复杂,普通的滤波软件根本没办法消除。
林允宁也陷入了沉默。
他知道问题出在哪里。
他们这个实验要求的精度,远超普通生物大分子的成像观测。
悬臂梁本身的热噪声、压电陶瓷扫描器的机械振动、甚至真空泵的抖动,窗外马路上偶尔开过一辆汽车带来的地面微震,都会产生影响。
所有这些噪声源叠加在一起,彻底掩盖了本应出现的谐振信号。
噪音,又是噪音。
这个实验物理学家永恒的敌人,再一次拦住了他的去路。
从宏观的锁相放大器,到如今微观的原子力显微镜,它无处不在。
林允宁靠在椅背上,盯着屏幕上那片杂乱的信号,面色凝重。
……
第二天清晨,当时钟指向七点,实验室的预约时间结束。
林允宁和孙婧拖着疲惫的身体,打着哈欠走出了唐仲英楼。
实验最终还是失败了。
两人尝试了所有能想到的办法,解决了大部分固定频率的噪声,但对随机噪声仍然束手无策,始终没法分离出想要的信号。
忙了一夜,毫无进展。
就在这时,林允宁口袋里的诺基亚手机响了起来,打破了清晨的宁静。
他接起电话,听筒里立刻传来陈正平的声音。
背景音嘈杂,但他说话的声音极大,几乎是吼出来的,带着兴奋和颤抖:
“师弟!快!快去看arXiv!我们的文章上线还不到十二个小时,下面已经有好多同行的回复了!”
……
第108章 物理界的八卦(求订阅求月票)
加拿大,多伦多大学,清晨七点。
天空还是灰蒙蒙的,物理系的实验楼里已经亮起了灯。
博士生保罗·安德森打着哈欠走进他那间塞满了仪器和空咖啡杯的办公室。
他踢开脚边一个挡路的空纸箱,把自己扔进吱嘎作响的办公椅里。
没有像往常一样先去检查那台跑了一整晚的低温输运数据,而是熟练地打开浏览器,点进了收藏夹里的arXiv预印本网站。
对他来说,arXiv不仅是获取最新科研进展的地方,更是物理学界最大的“八卦”集散地。
最近,一桩来自华夏国和澳洲的学术争端,点燃了他的吃瓜之魂。
作为一个研究石墨烯输运性质的博士生,保罗最近的日子不太好过。
实验数据和理论总对不上,让他很是头疼。
几天前,华夏金陵大学韩至渊课题组那篇关于石墨烯量子反常霍尔效应的《物理评论快报》文章,简直是雪中送炭。
更让他津津乐道的是,那篇文章的共同第一作者,林允宁,居然是个高中生。
这成了他们整个实验室茶歇时的热点八卦。
一种猜测是,林肯定和韩有某些亲戚关系,这种带着自己家晚辈挂名文章,积累学术资本的事情,最近也屡见不鲜。
不过保罗仔细读了那篇论文,里面的数学处理得的确非常漂亮。
特别是里面那个处理狄拉克点附近计算的“解析种子”方法,让他大受启发,甚至准备借鉴这个思路来设计自己的新实验。
可没等他动手,大瓜就来了。
墨尔本大学的乌萨尔教授,一个实验物理学界的“老炮儿”,直接在arXiv上发了一篇Comment,用实验数据宣称韩组的理论是“脆弱的”、“理想化的玩具模型”。
直接在预印本网站上公开叫板,连期刊审稿的客套都省了,这简直就是把战书贴在了对方的脑门上。
保罗当时就失望了,他原本还打算借鉴韩的模型,设计两个新实验,现在看来是泡汤了。
他一方面觉得有点可惜,那么漂亮的理论可能要被推翻;
另一方面,他又抑制不住地兴奋。
看凝聚态物理的两位大佬掐架,可比看枯燥的计算数据有意思多了。
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