第136章 弟子不必不如師,師不必賢於弟子
疑惑之中,袁誌峰繼續詢問了起來。
「徐瑞,你是怎麼確定你給出的這些條件,就是薄膜生長的合適條件的呢?」
「我大概在心裡計算了一下,當然之前的數學理論也起到了很重要的指導作用。」
聽徐瑞說他竟然隻是通過口算得出的這些結果,袁誌峰也是顯得有些難以接受,這種事情確實有些出乎他的認知了。
看出了袁誌峰臉上的疑惑,雷晨連忙附和著說道:「袁老師,我可以證明事情確實像徐瑞所說的這樣,他就是看了一會兒實時日誌中的資料,就把資料給處理出來了。」
王峻同樣也對此進行了證實,這讓袁誌峰也不得不相信這就是事實。
哪怕之前徐瑞已經讓袁誌峰驚訝過很多次,這一次還是再次重新整理了他對天才的認知。
「嗯,你們的實驗進展得不錯,之後繼續在一些細節上優化一下,應該就可以製備出滿足質量要求的薄膜了。有了本徵樣品,接下來的一項重要工作,就是引入無序了。」
袁誌峰也沒法再給出什麼更好的建議,索性也沒有在這上麵給徐瑞指點什麼,又跟三人聊了幾句,便離開了實驗室。 【寫到這裡我希望讀者記一下我們域名 解無聊,.超方便 】
「唉————現在真是要比不上這些年輕人了。」
離開的路上,袁誌峰不禁感覺到有些唏噓。
本來他還想在這個課題上給徐瑞帶來一些幫助,現在看來是自己想太多了。
不過很快,袁誌峰還是釋然了下來。
「弟子不必不如師,師不必賢於弟子————就讓這些年輕人自己去處理這個課題好了。」
既然他的學生如此讓他放心,袁誌峰心裡肯定還是高興的,也不會強求自己一定要在課題中指導徐瑞太多東西。
在徐瑞需要的時候,能夠為他提供一些力所能及的幫助,基本就是作為徐瑞導師的主要職責了。
接下來的一段時間裡,徐瑞三人又進行了數十次的實驗,對薄膜生長的條件進行了一些新的優化,讓薄膜質量達到了他們最初的要求。
其實如果隻是為了單純的製備出符合要求的薄膜,並不需要真的進行這麼多次的實驗。
但有時候實驗的次數太少,也並非就一定是好事,畢竟在論文中,還是需要體現出足夠多的資料的。
——
因此其中的一些實驗,是徐瑞特意為了補充資料纔去做的,以免讓他們的研究過程看起來有太強的跳躍性。
而在完成了這些實驗之後,三人也進行了正式的資料處理工作,根據反射高能電子衍射影象,對熱力學方程等公式進行反推,並將相關資料放在軟體中進行處理。
事實證明,這與徐瑞當初口算出來的資料是基本相同的,再一次證明瞭他的計算能力是多麼的可怕。
在完成了高質量(Bi1—Sb)Se3薄膜的製備之後,實驗進入到了下一個階段一無序的引入。
這也是整個實驗最核心的部分了,如果能夠成功的引入無序,課題的理論也可以隨之進行驗證了。
新一階段的實驗開始之前,徐瑞將雷晨和王峻叫到實驗室,講解起了他們接下來的工作。
「這一次,我們需要製備出三種樣品。其中的第一組是作為對照組的本徵樣品,也就是(Bi1—=Sb)Se薄膜,這個我們已經解決了它的製備工藝,就不再多說了。
「第二組也是一個對照組,但屬於無序對照組,用來觀察傳統的隨機無序會在實驗中呈現出怎樣的表現。
「第三組則是實驗組,是我們這一階段實驗中,最關鍵的一個部分了。這一組是特殊的無序,它的製備也關乎著我們課題理論的驗證————」
雷晨和王峻之前都已經對這個階段的工作有著一定的瞭解了,聽完了徐瑞的講解之後,也沒有什麼疑問,很快便和徐瑞一起開始了新的實驗。
由於第一組作為對照的本徵樣品已經完成了準備,他們直接開始了第二組的隨機無序樣品的製備。
這一組的樣品,需要在本徵樣品的基礎之上,額外加入部分的Cr原子,並讓它們出現在樣品中的隨機位置。
按照之前計劃好的時間方案,三人在完成了本徵薄膜的製備之後,讓係統保持高度真空的環境,並馬上切斷了襯底加熱器的電流。
在液氮的作用之下,樣品台溫度快速的從250°℃驟降到50℃以下。
這也是物理學和材料學中,製造無序的一種經典的方法。
正常情況下,摻雜的鉻原子是可以在高溫下遷移的,但通過這種「淬火」過程,卻可以快速的降低它們的動能,使其隨機無序的被「凍結」在晶格的任務間隙或是替代位點。
這項實驗本身的難度比較中等,再加上雷晨之前就有一定的經驗,隻是經歷了幾次的實驗,他們就很好的完成了隨機無序樣品的製備。
「怎麼樣,你們雷師兄還是有兩下子的吧?其實製造混亂」還是挺容易的,類似的實驗我已經做過好幾回了。」
「雷師兄確實厲害,這套操作已經達到教科書級別的了。」
王峻非常識趣的向雷晨獻上了稱讚,當然客觀的說,雷晨這次的實驗操作確實做得不錯,連徐瑞也沒有挑出什麼毛病。
但徐瑞心裡明白,這並不是他們這次實驗最困難的部分,接下來的特殊無序組,纔是更大的一項挑戰。
他們需要做的,是讓Cr原子在本徵樣品中,呈現一種「有規律」的無序狀態。
更準確的說,他們需要讓C原子能夠自發的排練成有序的納米糰簇。
哪怕是徐瑞自己,現在也還無法確定最合適的實驗,也隻能先定下一個大致的溫度區間。
前幾次的實驗都並不算順利,生成的產物中,C原子並沒有很好的按照徐瑞預期的情況進行排列,而是帶有很強的隨機性。
不過這也是他們必須要經歷的工作,隻有積累夠多的資料,徐瑞才能找到更加準確的實驗條件。
做完了幾次實驗之後,徐瑞沒有急著不停的把實驗做下去,而是一邊檢視著做完的這些實驗資料,一邊在實驗室的白板上寫著各種公式。
這其中,包括鉻原子在(Bi1—xSb)Se3晶格中的擴散啟用能、表麵遷移勢壘,以及在不同溫度下,原子停留時間與跳躍概率的玻爾茲曼分佈等等。
確定了自己需要計算的這些問題後,徐瑞大概估計了一下計算量,隨即又開啟了計算天賦。
不得不說,對於這種計算量比較有限的問題,利用計算天賦去完成計算還是非常方便的。
有的時候,動腦就是比動手要更快一些,因為哪怕是藉助計算機軟體,錄入資料和程式設計也要消耗一定的時間。
見徐瑞一直默不作聲,隻是皺著眉頭看著白板和螢幕上的各項資料,雷晨和王峻都能夠猜到,徐瑞恐怕又在使用他那驚人的計算能力了。
對此他們也不敢打擾什麼,期待著徐瑞一會兒能夠給出他們一個什麼樣的結果。
幾分鐘後,徐瑞似乎終於完成了計算,在白板上寫下了「180℃」這個結果後,將目光轉向雷晨和王峻。
「基本就是這個溫度了,前後誤差應該不會超過5℃。我們調整一下實驗條件,繼續開始下一次的實驗吧。」
按照徐瑞的計算,如果低於這個溫度太多的話,鉻原子動能就會顯得有些不足,無法在晶體薄膜間進行遷移。
但如果溫度高出太多的話,鉻原子的跳躍又會存在較強的隨機性,會破壞這種有規律的無序。
隻有在180C附近的這個溫度區間,鉻原子的纔可以有足夠的時間去遷移到能量最低的位置,又不會過於的活躍,從而自發的形成有序的團簇。
由於這其中的計算太過複雜,一時之間,徐瑞也沒法詳細的去跟他們兩人解釋。
雷晨和王峻見狀也沒有多問什麼,隻是按照徐瑞的要求,一起進行著實驗的準備。
經歷過這麼多次的合作,他們都知道徐瑞設立的實驗條件肯定是由自己的理由的,哪怕是看起來非常不合理的操作,他們也同樣會毫不猶豫的選擇執行。
完成了實驗準備工作,徐瑞親自主導起了新一次的實驗。
和之前的實驗一樣,這次徐瑞依然先製備出了(Bi1—Sb)Se3的本徵薄膜,然後才加入鉻原子進行降溫操作。
隻是這一次,徐瑞將係統溫度緩緩的降低到了180℃,並穩定在了這一溫度之下。
隨後,他們仔細觀察著儀器中的各項資料,期待著能夠出現什麼讓他們驚喜的現象。
隻是過了好一會兒,儀器上除了維持生長的微弱硒束流訊號之外,並沒有什麼其他的明顯變化。
隨著時間一分一秒的過去,雷晨也有些坐不住了,忍不住向徐瑞問道:「徐瑞,我們的退火時間是不是有些久了?這樣下去的話,晶格質量可能會下降的,表麵也會出現硒流失的情況。
」