432章 结构性调整(1 / 2)
春节之前,faster项目组在铈铝铜非晶继续掺杂锗、锡、铅,以及锗锡、锗铅、锡铅、锗锡铅,各种排列组合,不同的成分占都试过了,有效的样品编号一直编到了a21。
经测试,非微纳米级的加工性能,掺杂锗铅的铈铝铜非晶金属塑料最优,样品编号是a18。
具有优异微纳米级加工性能的样品,还需要进一步研究、制备。
几个月以来,沈每天研究各种金属元素,带领团队合成制备各种非晶合金,在实验室里,他感觉自己是1/3个数学家,1/3个物理学家,1/3个化学家。
为此沈花费200多万点学霸积分,将化学升到11级的大师级,并在春节期间查阅了大量化学献,以无机化学为主。
化学升为大师级貌似起到了一点作用,沈反复研究元素周期表的所有元素,决定从本质做出改变。
春节之后,沈坐镇心主任办公室,偶尔去一下实验室检查实验进度。
实验室的另外两把钥匙交给杨定天和汤元保管,这两人算是沈在物理的左膀右臂。
沈将杨定天和汤元喊到办公室,对左膀右臂说到:“或许不是掺杂元素的问题,而是我们选择的母版并不合适,经过我充分研究,我认为可以用镓取代铈铝铜三元体系的铝,新的三元体系母版是铈镓铜非晶。为什么要做出结构性的调整呢,我是有依据的。”
沈操作他的电脑,杨、汤二人各搬一张椅子,坐在沈身后学习观摩。
通过计算机模拟,结合第一性原理、沈的4条凝聚态物理理论要素,沈在电脑较了ce70al10cu20和ce70ga10cu20的电子能态密度图。
“你们看,铈铝铜铈-4f的电子能态密度明显高于它在铈镓铜非晶三元体系的能态密度,这说明了什么?”沈指着电脑屏幕问二位得力干将。
汤元抢答:“这说明,铈-4f电子在铈镓铜体系更加非局域化。”
“没错。”沈点点头,控制鼠标键盘做了一个新的操作。
模拟软件显示,ce-al-cu体系al-3p电子轨道和ce-4f及ce-5d电子轨道相互杂化作用很弱。
相反,在ce-ga-cu体系,ga-4p电子轨道和ce-4f、ce-5d电子轨道之间有较强的相互作用,使得部分局域态的ce-4f1转变为非局域态的ce-4f0。
沈问到:“这又说明了什么?”
还是汤元抢答,他茅塞顿开的拍拍脑门:“这说明,镓的化学势与铈原子的相互作用导致部分非局域态的铈-4f0出现,如此一来,铈-铈之间的化学键缩短。考虑到faster项目,理论来说,新的铈镓铜三元体系将拥有更符合我们要求的局域原子排列结构……后面的理论依据我解释不清楚,这涉及到缺陷拓扑学乃至复杂性,反正我大概明白沈院士的意思。”
“ok,他理解了,那你呢?”沈转而询问杨定天。
杨定天回答到:“理解。”
“那么a系列的样品研发到此为止,a21是最后一个。从今天开始,我们进入b系列的研发实验阶段,b系列的母版是铈镓铜三元体系,先把这种合金锭整出来吧。”沈布置了新的任务,杨、汤二人领命赴实验室。
镓的产量低,售价铝贵,用镓取代铝,意味着实验成本以及后续商业化的成本将提升。
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