第135章 弟子不必不如师,师不必贤于弟子(2 / 2)再来一个汉堡
这也是物理学和材料学中,制造无序的一种经典的方法。
正常情况下,掺杂的铬原子是可以在高温下迁移的,但通过这种“淬火”过程,却可以快速的降低它们的动能,使其随机无序的被“冻结”在晶格的任务间隙或是替代位点。
这项实验本身的难度比较中等,再加上雷晨之前就有一定的经验,只是经历了几次的实验,他们就很好的完成了随机无序样品的制备。
“怎么样,你们雷师兄还是有两下子的吧?其实制造‘混乱’还是挺容易的,类似的实验我已经做过好几回了。”
“雷师兄确实厉害,这套操作已经达到教科书级别的了。”
王峻非常识趣的向雷晨献上了称赞,当然客观的说,雷晨这次的实验操作确实做得不错,连徐瑞也没有挑出什么毛病。
但徐瑞心里明白,这并不是他们这次实验最困难的部分,接下来的特殊无序组,才是更大的一项挑战。
他们需要做的,是让Cr原子在本征样品中,呈现一种“有规律”的无序状态。
更准确的说,他们需要让Cr原子能够自发的排练成有序的纳米团簇。
哪怕是徐瑞自己,现在也还无法确定最合适的实验,也只能先定下一个大致的温度区间。
前几次的实验都并不算顺利,生成的产物中,Cr原子并没有很好的按照徐瑞预期的情况进行排列,而是带有很强的随机性。
不过这也是他们必须要经历的工作,只有积累够多的数据,徐瑞才能找到更加准确的实验条件。
做完了几次实验之后,徐瑞没有急着不停的把实验做下去,而是一边查看着做完的这些实验数据,一边在实验室的白板上写着各种公式。
这其中,包括铬原子在(Bi???Sb?)?Se?晶格中的扩散激活能、表面迁移势垒,以及在不同温度下,原子停留时间与跳跃概率的玻尔兹曼分布等等。
确定了自己需要计算的这些问题后,徐瑞大概估计了一下计算量,随即又开启了计算天赋。
不得不说,对于这种计算量比较有限的问题,利用计算天赋去完成计算还是非常方便的。
有的时候,动脑就是比动手要更快一些,因为哪怕是借助计算机软件,录入数据和编程也要消耗一定的时间。
见徐瑞一直默不作声,只是皱着眉头看着白板和屏幕上的各项数据,雷晨和王峻都能够猜到,徐瑞恐怕又在使用他那惊人的计算能力了。
对此他们也不敢打扰什么,期待着徐瑞一会儿能够给出他们一个什么样的结果。
几分钟后,徐瑞似乎终于完成了计算,在白板上写下了“180℃”这个结果后,将目光转向雷晨和王峻。
“基本就是这个温度了,前后误差应该不会超过5℃。我们调整一下实验条件,继续开始下一次的实验吧。”
按照徐瑞的计算,如果低于这个温度太多的话,铬原子动能就会显得有些不足,无法在晶体薄膜间进行迁移。
但如果温度高出太多的话,铬原子的跳跃又会存在较强的随机性,会破坏这种有规律的无序。
只有在180℃附近的这个温度区间,铬原子的才可以有足够的时间去迁移到能量最低的位置,又不会过于的活跃,从而自发的形成有序的团簇。
由于这其中的计算太过复杂,一时之间,徐瑞也没法详细的去跟他们两人解释。
雷晨和王峻见状也没有多问什么,只是按照徐瑞的要求,一起进行着实验的准备。
经历过这么多次的合作,他们都知道徐瑞设立的实验条件肯定是由自己的理由的,哪怕是看起来非常不合理的操作,他们也同样会毫不犹豫的选择执行。
完成了实验准备工作,徐瑞亲自主导起了新一次的实验。
和之前的实验一样,这次徐瑞依然先制备出了(Bi???Sb?)?Se?的本征薄膜,然后才加入铬原子进行降温操作。
只是这一次,徐瑞将系统温度缓缓的降低到了180℃,并稳定在了这一温度之下。
随后,他们仔细观察着仪器中的各项数据,期待着能够出现什么让他们惊喜的现象。
只是过了好一会儿,仪器上除了维持生长的微弱硒束流信号之外,并没有什么其他的明显变化。
随着时间一分一秒的过去,雷晨也有些坐不住了,忍不住向徐瑞问道:
“徐瑞,我们的退火时间是不是有些久了?这样下去的话,晶格质量可能会下降的,表面也会出现硒流失的情况。”