第170章 聽不懂也很正常
將大家一起召集到實驗室,徐瑞準備讓大家互相之間了解一下,並進行開題會議。
「很高興,今天大家可以在這裡聚集到一起。這次我們做的課題是一個很重要的方向,所以還是請大家先簽一下保密協議。」
哪怕對大家都非常的信任,徐瑞還是不會掉以輕心,而是會盡力做好保密工作。
聽徐瑞這麼說,之前經常跟徐瑞一起做實驗的雷晨和王峻都感到有些驚訝,畢竟他們之前做《Science》級別的課題的時候,也不至於到簽訂保密協議的程度。
不過想到這次的團隊成員更多一些,做的課題也可能有更高的學術價值,他們還是果斷的簽下了保密協議。
完成了這項必要的流程,徐瑞一一介紹了項目組的所有成員,讓大家互相認識了一下。
其實在這之前,他們互相之間也有不少已經認識了的,哪怕是跟大家交集最少的胡偉,之前也因為跟王峻一起上課的緣故,對對方並不陌生。
這讓他們之間並不會有太大的隔閡,非常有助於團隊默契的培養。
鑑於沈紫瑤和趙銘宇並非是物理專業的學生,徐瑞在講解的過程中,特意儘可能的去講得言簡意賅一些。
對於一些不太好理解的內容,徐瑞還提前準備了三維動畫,讓大家可以通過更加直觀的方式去理解自己的想法。
此時,只見在實驗室的投影上,存在著一個三維的動量空間,一個發光的圓環懸浮於其中。
「我稱它為拓撲節線超導體」,根據上述公式,在圓環上的超導能隙為零,而環內外的能隙符號是相反的。
「這個節線是受拓撲保護的,它的環繞數是一個非零的整數拓撲不變量————」
講到這裡,徐瑞又在一旁的白板上推導了起來,經過一系列複雜的計算,得出了自己的推導結果。
「由於這個拓撲不變量的存在,這種超導表面會出現受拓撲保護的無能隙表面態。
「但這並不是馬約拉納模,而是一種新的狄拉克型表面態,並且是具有螺旋性的————」
在徐瑞講完了自己所有的理論之後,實驗室的其他人都表現出了一副半懂不懂的樣子。
畢竟徐瑞的理論確實太過複雜了,連他自己也是思考了很久之後,才將完整的理論總結了出來。
而在這短短的時間裡,想要徹底理解徐瑞的理論,確實是一件非常強人所難的事情。
「雷師兄,你全都聽懂了嗎?」王峻小聲的問道。
「一點點吧,反正之後我們只需要按照要求做實驗就可以了,理論的部分還是慢慢去理解吧。」
「說得也是,這些東西確實不是一時半會兒就能夠理解了。」
雷晨和王峻已經是整個實驗室中,除了徐瑞之外專業性最強的兩個人了。
如果連他們倆都無法完全理解徐瑞的理論,其他人肯定只會更加的雲裡霧裡。
徐瑞也意識到理解自己的理論並不容易,並不會在這上面對其他人有過高的要求。
「接下來我們的主要工作,還是先進行實驗,通過實驗去驗證這些理論是否正確。從明天開始,我們就正式開始實驗,大家也不必參與每一次的實驗,根據自己的時間安排選擇什麼時候來實驗室就可以了。」
徐瑞說完之後,雷晨和王峻馬上就進行了回應。
「我平時都在凝聚態物理實驗室,基本可以天天都過來。」
「這學期的期末考試已經結束了,我暫時沒有什麼其他的事情,參加實驗應該沒什麼問題。」
沈紫瑤、趙銘宇和胡偉同樣也對這個課題表現出了很高的興趣,除非是有什麼其他的重要安排,還是會儘量多參與實驗的。
第二天一早八點,六人便齊聚實驗室,這讓徐瑞也感覺非常的滿意。
之前徐瑞已經提前做好了實驗的準備工作,在大家到齊之後,便說起了今天的安排。
「正常來說,我們是需要合成新材料,去證實我們的理論的。不過這件事情的工作量非常的巨大,相比之下,我們改造已知的超導體,要更加的容易一些。」
儘管這次課題組的成員數量更多,但沈紫瑤、趙銘宇、胡偉都沒有太多的經驗,前期肯定還是以學習為主的。
徐瑞也沒有急著讓他們操作,而是先在一旁觀看,自己則是跟雷晨和王峻做起了實驗。
對於實驗材料的選擇,徐瑞主要有兩種物質,分別是拓撲絕緣體BiS3,以及低溫下具有超導性質的鉛。
徐瑞之所以這樣選擇,是因為BiS3具有強大的自旋軌道耦合和拓撲表面態,而鉛則是傳統的s波超導體,具有很強的臨近效應。
「接下來,我們用分子束外延技術,在BiS3表面外延一層單原子層的鉛,然後觀察一下實驗現象。」
對於這項實驗,徐瑞的信心還是比較足的。
按照他之前的計算結果,鉛的超導配對會通過鄰近效應移動到BiS3的拓撲表面態上。
而由於Bi2Se3表面態的螺旋性鎖定,s波配對會被有效的轉化為手性p波配對。
在特定的界面勢和自旋軌道耦合強度下,系統是有可能進入到拓撲節線超導態的。
但這項實驗操作起來也並不容易,對界面平整度的級別和原位測量的精密程度都有著非常高的要求。
隨後,徐瑞、雷晨、王峻一起,利用實驗室里的低溫MBE—STM聯合系統開始了實驗。
這是燕大特意為徐瑞配備的先進實驗儀器,價格足足有上千萬,看得出燕大確實對徐瑞的要求非常的重視。
這套系統將分子束外延設備和掃描隧道顯微鏡結合到了一起,可以在分子束外延生長薄膜的過程中,直接利用掃描隧道顯微鏡,對材料進行原子級別的實時觀測和表徵,實現製備與表徵的無縫銜接。
這樣的話,就可以確保在超高真空環境下,樣品不會因為轉移而受到污染或破壞,對薄膜表面結構、生長過程、電子性質和缺陷也可以精確的進行監控。