第1795章 超導
七五年,四月。
緬國,【盤古基地】超導實驗室。
周工程師已經連續工作了三十六個小時。
咖啡喝了一杯又一杯,眼眶熬得通紅,但他的目光始終沒有離開過那台低溫測試儀的屏幕。
屏幕上跳動的曲線,每一條都代表著一種化合物從正常態到超導態的轉變。
大多數曲線在極低的溫度下才出現下降,少數幾種在稍高的溫度顯示出微弱的轉變,但都不夠穩定。
他揉了揉眼睛,重新檢查了一遍實驗數據。
兩個多月來,他和團隊對月壤中分離出的數百種化合物進行了系統測試,篩選出二十多種有超導潛力的樣品,然後反複製備、提純、測試。
大多數樣品在液氦溫度(約零下二百六十九攝氏度)以下才表現出超導性,雖然比已知的超導材料溫度略高,但距離「常溫」還差得遠。
桌子上攤開著十幾份測試報告,每一份都是精心記錄的數據和曲線圖。
周工程師用紅筆在其中一份上畫了個圈,那是昨天剛剛合成的一種新的化合物。
月壤中一種稀有礦物的衍生物,經過特殊的燒結工藝處理後,在零下一百二十攝氏度時電阻突然降為零。
這是迄今為止最高溫度的超導轉變,雖然離常溫還有距離,但它證明了一件事。
月壤中的礦物組合,確實具有地球上從未見過的超導潛力。
「周工,樣品編號S-027的磁化率測試完成了。」
助手小劉走進來,手裡拿著一份數據報告,「在零下一百二十度以下,完全抗磁性。確認是超導。」
周工程師接過報告,仔細看了一遍。
邁斯納效應,超導體的另一個特徵。
電阻歸零和完全抗磁性,兩者兼備,毋庸置疑。
「S-027的成分分析呢?」他問。
「已經送到分析室了。初步結果下午出來。」
周工程師點了點頭,拿起桌上的紅色電話,撥了葉昊的加密號碼。
「葉先生,有一個階段性成果需要向您匯報。」
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「說。」
「我們在月球南極區域採集的月壤樣本中,分離出一種從未在地球上發現的礦物組合。經過人工合成後,得到了一種在零下一百二十攝氏度以下表現出超導特性的化合物。這是目前藍星上臨界溫度最高的超導材料,比已知的任何超導體都高出約五十度。」
電話那頭沉默了幾秒。
「零下一百二十度。」
葉昊重複了一遍,「還不夠。我們的目標是常溫。」
「我知道。S-027的晶體結構很特殊,理論計算顯示,通過摻雜和結構調控,臨界溫度還有很大的提升空間。但我們需要更多的月壤樣本,來自不同區域的。不同的地質條件可能孕育出不同的礦物組合。」
「樣本沒問題,要多少有多少。但我不想等到下周。」
葉昊的語氣很平靜,「你現在需要的是更多區域的原位樣本,對吧?」
「對。」
「三天後,我會給你一批新樣本。來自『攬月二號』著陸點周圍不同方向的採樣點。另外,你的設備清單我看了。低溫測試儀、X射線衍射儀、電子探針……這些大型設備,我會分批直接送到你實驗室。不需要申請、不需要運輸、不需要清關。」
周工程師深吸一口氣。
他知道葉先生說到做到,那些設備會像變魔術一樣出現在他實驗室門口。
但他還是忍不住問了一句:「葉先生,設備的安裝調試需要時間……」
「你只管準備好實驗方案。設備到了,安裝調試我來解決。」
零下一百二十度,離常溫還差一百五十度。
但每一步提升,都是人類從未到達的高度。
......
四月十五日,深夜。
葉昊躺在深鎮南頭區委宿舍的床上,意念一動,出現在「攬月二號」著陸器旁。
月球的天空漆黑如墨,星辰靜止而明亮。
太陽低懸在地平線上,陽光斜照在航天服上,反射出刺目的白光。
葉昊在著陸點周圍選擇了五個方向,每個方向步行約十分鐘,每隔一段距離採集一份表層和次表層樣本。
月壤鬆軟,一鏟下去就是一個坑。
他將樣本分別裝入不同編號的密封容器,收進空間。
然後,他沒有急著返回。
他走到那面白旗旁,站了一會兒。
銘牌還在那裡,埋在白旗旁邊的月壤下。
葉昊蹲下身,用手鏟颳了些表層的月壤裝進一個小瓶里,這是回去後給周工程師的「驚喜」,單獨編號,不告訴他是從哪采的,讓他自己分析。
有時候,意外的發現來源於意外的樣本。
意念一動,返回深鎮。
......
三天後,緬北【盤古基地】。
周工程師收到了一批新樣本,一共三十多份,每份包裝嚴實,標籤上只標註了採樣方向和大致區域,沒有更具體的坐標。
他將樣本分配給團隊的不同成員,讓他們分別進行分析,自己則開始著手設備升級的工作。
一台新式的X射線衍射儀已經出現在實驗室的角落裡,用防震包裝箱裝著,還沒有拆箱。
他走過去,撫摸著包裝箱上的標籤。
那是目前國際上最先進的型號,交貨周期通常要一年半,價格更是天文數字。
包裝箱旁邊,還有一個沒有標籤的大箱子。
周工程師打開,裡面是一台他從未見過的設備。
外形像一個大號的金屬櫃,面板上布滿了按鈕和指示燈。
他翻了翻隨箱的說明書,手開始發抖。
這是一台低溫強磁場掃描隧道顯微鏡。
能夠在極低溫度下觀察材料表面的原子結構,甚至可以操縱單個原子。
這種設備,全世界只有兩三個頂尖實驗室擁有,而且都是定製,造價極其昂貴。
葉先生說「設備到了」,就真的到了。
周工程師深吸一口氣,叫來助手。
「小劉,通知大家,下周開始,所有設備的安裝調試。我們要在半年內,把臨界溫度再提高五十度。」
......
深鎮,南頭區委。
葉昊坐在辦公室里,面前攤著一份區里關於「五一」勞動節表彰活動的方案,但他的心思不在這上面。
手機震動,是周工程師發來的加密信息。
「葉先生,新樣本的分析已經開始。初步結果顯示,不同採樣點的礦物組合差異很大。有兩個樣本的化合物結構比S-027更規整,理論計算顯示,它們的臨界溫度可能更高。下周我們會完成合成和測試。新設備已收到,正在安裝調試。」
葉昊回覆:「好。注意安全,尤其是高壓和低溫設備。」
「明白。」
他放下手機,端起搪瓷杯喝了一口茶。
窗外的陽光很好,灑在榕樹的綠葉上,泛著溫暖的光。零下一百二十度,離常溫還差一百五十度。
但每一步提升,都是人類從未到達的高度。
......
五月,【盤古基地】超導實驗室。
氣氛緊張而興奮。周工程師站在低溫測試儀前,盯著屏幕上跳動的電阻曲線。
樣品編號S-034,來自著陸點東側約三公里處的一個小型撞擊坑邊緣。
經過近一個月的反覆提純和摻雜優化,它的臨界溫度達到了零下八十攝氏度。
零下八十度。
比S-027提高了四十度。
距離常溫,只差一百一十度。
「降溫繼續。」
周工程師對著操作員說,「我要看看它的最低電阻能到多少。」
溫度繼續下降。
零下一百二十度時,電阻已經降為零。
零下一百五十度、零下二百度、零下二百五十度——電阻始終為零。
直到測試設備的極限,再也沒有出現電阻。
「周工,S-034在零下八十度以下就是超導態。」
操作員的聲音帶著顫抖,「這是目前人類已知最高溫度的超導體。」
周工程師沒有說話。
他盯著屏幕上的數據,反覆確認。零下八十度。
雖然還遠不能應用於室溫環境,但已經比現有超導體高出整整一個數量級。
更重要的是,它證明了月壤中的超導潛力遠遠沒有被挖掘完。
如果再擴大採樣範圍,如果在月球上建立一個原位實驗室,如果能夠直接在月面合成材料……
他拿起電話,撥了葉昊的號碼。
「葉先生,S-034達到了零下八十度。」
「好。」
「葉先生,我們需要在月球上建立一個原位材料合成實驗室。不是前哨站,是實驗室。專門的材料合成和測試平台。在地球上,受限於重力和大氣,很多合成路徑無法實現。在月球上,沒有這些限制。」
電話那頭沉默了幾秒。
「方案。」葉昊說,「給我方案。」
......
一周後,葉昊收到了周工程師提交的「月球原位材料實驗室」方案。
方案厚達一百多頁,包含實驗室艙段設計、設備清單、能源需求、人員配置、以及分階段實施計劃。
第一階段:一個小型的無人實驗艙,配備基礎的材料合成和測試設備,通過「攬月」貨運飛船運輸。
第二階段:載人實驗艙,配備更複雜的設備,由駐站科學家操作。
第三階段:擴建為永久性材料研究中心,為未來的超導材料工業化和氦-3核聚變研究提供支撐。
葉昊看完,回復了四個字:「方案可行。」
他放下手機,走到窗前。
窗外,深鎮的夜空看不到星星,只有遠處工地上探照燈的光柱在夜空中划來划去。
零下八十度。離常溫還差一百一十度。但每提高一度,都是人類認知邊界的拓展。
下一步,月球原位實驗室。然後,真正的常溫超導。
緬國,【盤古基地】超導實驗室。
周工程師已經連續工作了三十六個小時。
咖啡喝了一杯又一杯,眼眶熬得通紅,但他的目光始終沒有離開過那台低溫測試儀的屏幕。
屏幕上跳動的曲線,每一條都代表著一種化合物從正常態到超導態的轉變。
大多數曲線在極低的溫度下才出現下降,少數幾種在稍高的溫度顯示出微弱的轉變,但都不夠穩定。
他揉了揉眼睛,重新檢查了一遍實驗數據。
兩個多月來,他和團隊對月壤中分離出的數百種化合物進行了系統測試,篩選出二十多種有超導潛力的樣品,然後反複製備、提純、測試。
大多數樣品在液氦溫度(約零下二百六十九攝氏度)以下才表現出超導性,雖然比已知的超導材料溫度略高,但距離「常溫」還差得遠。
桌子上攤開著十幾份測試報告,每一份都是精心記錄的數據和曲線圖。
周工程師用紅筆在其中一份上畫了個圈,那是昨天剛剛合成的一種新的化合物。
月壤中一種稀有礦物的衍生物,經過特殊的燒結工藝處理後,在零下一百二十攝氏度時電阻突然降為零。
這是迄今為止最高溫度的超導轉變,雖然離常溫還有距離,但它證明了一件事。
月壤中的礦物組合,確實具有地球上從未見過的超導潛力。
「周工,樣品編號S-027的磁化率測試完成了。」
助手小劉走進來,手裡拿著一份數據報告,「在零下一百二十度以下,完全抗磁性。確認是超導。」
周工程師接過報告,仔細看了一遍。
邁斯納效應,超導體的另一個特徵。
電阻歸零和完全抗磁性,兩者兼備,毋庸置疑。
「S-027的成分分析呢?」他問。
「已經送到分析室了。初步結果下午出來。」
周工程師點了點頭,拿起桌上的紅色電話,撥了葉昊的加密號碼。
「葉先生,有一個階段性成果需要向您匯報。」
看書就來 TW 看書網,🅢🅗🅤.🅣🅦超靠譜
「說。」
「我們在月球南極區域採集的月壤樣本中,分離出一種從未在地球上發現的礦物組合。經過人工合成後,得到了一種在零下一百二十攝氏度以下表現出超導特性的化合物。這是目前藍星上臨界溫度最高的超導材料,比已知的任何超導體都高出約五十度。」
電話那頭沉默了幾秒。
「零下一百二十度。」
葉昊重複了一遍,「還不夠。我們的目標是常溫。」
「我知道。S-027的晶體結構很特殊,理論計算顯示,通過摻雜和結構調控,臨界溫度還有很大的提升空間。但我們需要更多的月壤樣本,來自不同區域的。不同的地質條件可能孕育出不同的礦物組合。」
「樣本沒問題,要多少有多少。但我不想等到下周。」
葉昊的語氣很平靜,「你現在需要的是更多區域的原位樣本,對吧?」
「對。」
「三天後,我會給你一批新樣本。來自『攬月二號』著陸點周圍不同方向的採樣點。另外,你的設備清單我看了。低溫測試儀、X射線衍射儀、電子探針……這些大型設備,我會分批直接送到你實驗室。不需要申請、不需要運輸、不需要清關。」
周工程師深吸一口氣。
他知道葉先生說到做到,那些設備會像變魔術一樣出現在他實驗室門口。
但他還是忍不住問了一句:「葉先生,設備的安裝調試需要時間……」
「你只管準備好實驗方案。設備到了,安裝調試我來解決。」
零下一百二十度,離常溫還差一百五十度。
但每一步提升,都是人類從未到達的高度。
......
四月十五日,深夜。
葉昊躺在深鎮南頭區委宿舍的床上,意念一動,出現在「攬月二號」著陸器旁。
月球的天空漆黑如墨,星辰靜止而明亮。
太陽低懸在地平線上,陽光斜照在航天服上,反射出刺目的白光。
葉昊在著陸點周圍選擇了五個方向,每個方向步行約十分鐘,每隔一段距離採集一份表層和次表層樣本。
月壤鬆軟,一鏟下去就是一個坑。
他將樣本分別裝入不同編號的密封容器,收進空間。
然後,他沒有急著返回。
他走到那面白旗旁,站了一會兒。
銘牌還在那裡,埋在白旗旁邊的月壤下。
葉昊蹲下身,用手鏟颳了些表層的月壤裝進一個小瓶里,這是回去後給周工程師的「驚喜」,單獨編號,不告訴他是從哪采的,讓他自己分析。
有時候,意外的發現來源於意外的樣本。
意念一動,返回深鎮。
......
三天後,緬北【盤古基地】。
周工程師收到了一批新樣本,一共三十多份,每份包裝嚴實,標籤上只標註了採樣方向和大致區域,沒有更具體的坐標。
他將樣本分配給團隊的不同成員,讓他們分別進行分析,自己則開始著手設備升級的工作。
一台新式的X射線衍射儀已經出現在實驗室的角落裡,用防震包裝箱裝著,還沒有拆箱。
他走過去,撫摸著包裝箱上的標籤。
那是目前國際上最先進的型號,交貨周期通常要一年半,價格更是天文數字。
包裝箱旁邊,還有一個沒有標籤的大箱子。
周工程師打開,裡面是一台他從未見過的設備。
外形像一個大號的金屬櫃,面板上布滿了按鈕和指示燈。
他翻了翻隨箱的說明書,手開始發抖。
這是一台低溫強磁場掃描隧道顯微鏡。
能夠在極低溫度下觀察材料表面的原子結構,甚至可以操縱單個原子。
這種設備,全世界只有兩三個頂尖實驗室擁有,而且都是定製,造價極其昂貴。
葉先生說「設備到了」,就真的到了。
周工程師深吸一口氣,叫來助手。
「小劉,通知大家,下周開始,所有設備的安裝調試。我們要在半年內,把臨界溫度再提高五十度。」
......
深鎮,南頭區委。
葉昊坐在辦公室里,面前攤著一份區里關於「五一」勞動節表彰活動的方案,但他的心思不在這上面。
手機震動,是周工程師發來的加密信息。
「葉先生,新樣本的分析已經開始。初步結果顯示,不同採樣點的礦物組合差異很大。有兩個樣本的化合物結構比S-027更規整,理論計算顯示,它們的臨界溫度可能更高。下周我們會完成合成和測試。新設備已收到,正在安裝調試。」
葉昊回覆:「好。注意安全,尤其是高壓和低溫設備。」
「明白。」
他放下手機,端起搪瓷杯喝了一口茶。
窗外的陽光很好,灑在榕樹的綠葉上,泛著溫暖的光。零下一百二十度,離常溫還差一百五十度。
但每一步提升,都是人類從未到達的高度。
......
五月,【盤古基地】超導實驗室。
氣氛緊張而興奮。周工程師站在低溫測試儀前,盯著屏幕上跳動的電阻曲線。
樣品編號S-034,來自著陸點東側約三公里處的一個小型撞擊坑邊緣。
經過近一個月的反覆提純和摻雜優化,它的臨界溫度達到了零下八十攝氏度。
零下八十度。
比S-027提高了四十度。
距離常溫,只差一百一十度。
「降溫繼續。」
周工程師對著操作員說,「我要看看它的最低電阻能到多少。」
溫度繼續下降。
零下一百二十度時,電阻已經降為零。
零下一百五十度、零下二百度、零下二百五十度——電阻始終為零。
直到測試設備的極限,再也沒有出現電阻。
「周工,S-034在零下八十度以下就是超導態。」
操作員的聲音帶著顫抖,「這是目前人類已知最高溫度的超導體。」
周工程師沒有說話。
他盯著屏幕上的數據,反覆確認。零下八十度。
雖然還遠不能應用於室溫環境,但已經比現有超導體高出整整一個數量級。
更重要的是,它證明了月壤中的超導潛力遠遠沒有被挖掘完。
如果再擴大採樣範圍,如果在月球上建立一個原位實驗室,如果能夠直接在月面合成材料……
他拿起電話,撥了葉昊的號碼。
「葉先生,S-034達到了零下八十度。」
「好。」
「葉先生,我們需要在月球上建立一個原位材料合成實驗室。不是前哨站,是實驗室。專門的材料合成和測試平台。在地球上,受限於重力和大氣,很多合成路徑無法實現。在月球上,沒有這些限制。」
電話那頭沉默了幾秒。
「方案。」葉昊說,「給我方案。」
......
一周後,葉昊收到了周工程師提交的「月球原位材料實驗室」方案。
方案厚達一百多頁,包含實驗室艙段設計、設備清單、能源需求、人員配置、以及分階段實施計劃。
第一階段:一個小型的無人實驗艙,配備基礎的材料合成和測試設備,通過「攬月」貨運飛船運輸。
第二階段:載人實驗艙,配備更複雜的設備,由駐站科學家操作。
第三階段:擴建為永久性材料研究中心,為未來的超導材料工業化和氦-3核聚變研究提供支撐。
葉昊看完,回復了四個字:「方案可行。」
他放下手機,走到窗前。
窗外,深鎮的夜空看不到星星,只有遠處工地上探照燈的光柱在夜空中划來划去。
零下八十度。離常溫還差一百一十度。但每提高一度,都是人類認知邊界的拓展。
下一步,月球原位實驗室。然後,真正的常溫超導。