“在臨界溫度以下,電子配對形成copper pair,並且凝聚到bcs基態——到這一步步驟為止,bcs理論依舊是成立的。”
“然後接下來我的思路是……”
說到這裡。
徐雲刻意頓了頓:
“對超導體的能隙函式做費米麵結構近似。”(見449章,又是一個跨越了400章的伏筆)
早先提及過。
所謂費米麵,指的其實是動量空間的等能面。
費米麵最早被定義於理想無相互作用的費米氣系統中,後來便擴充套件到了電子模型,近些年常見於固體材料範疇。
它的實質就是三維無限勢阱中自由電子的運動,電子對應λ=h/p,所以在導體中形成駐波。
接著根據波向量的定義,就可以確定單個電子所處駐波的波向量值。
噠噠噠……
徐雲拿著粉筆飛快在黑板上寫下一行行算式,臺下幾位大佬則肉眼可見的變得有些凝重了起來。
徐雲在這部分的思路很靈性,一般來說在凝聚到bcs基態之後,剩下的就是宏觀量子態的討論了。
也就是大量電子相位雜亂無序分佈的波函式由於自發對稱破缺,形成了一個確定相位的波函式。
好比是榴蓮。
在大多數人常規的認知裡,榴蓮這玩意兒的食用流程就是開殼後生吃。
但徐雲此時的做法卻是另闢蹊徑,選擇了烤榴蓮。
而且很有意思的是……
烤著烤著薛其坤忽然發現,這種做法他喵的似乎還挺好吃的?
“已知允許冪級數中的變數x取複數值時,冪級數收斂的值在複平面上形成一個二維區域……”
“然後利用高斯函式的fourier變換f{e-a2t2}(k)=πae-π2k2/a2,以及poisson求和公式可以得到……”
“考慮積分g(s)=12πi∮γzs-1e-z-1dz,其中圍道應該是limk→∞gk(s)=g(s)……”
徐雲將自己此前的推導過程飛快的寫到了黑板上,薛其坤等人的眼睛也是越來越亮。
高溫超導研究在實驗上的困境之一就是強關聯電子效應,即電子-電子之間的相互作用不能簡單忽略或近似考慮,磁性和電性相互作用同等重要。
例如常規超導體的能隙函式一般是各向同性的s波,但是到了銅氧化物超導體就是各向異性的d波,鐵基超導的能隙函式則是s±波為主。
不過徐雲搞出這樣一手之後,至少在數學角度上這個爭議可以雜糅到一起了。
徐雲的變換改變了各個格點上佔據態相對於空態的相位,即cj→ucjuf=e-iθjcj。
在一次量子化的表象下,這相當於改變了單粒子局域波函式的相位。
換而言之。
變換後的模型具有張量積的結構,不能混合不同格點的態空間,並且不會混合佔據態和空態。
這樣一來,就只剩下了有數的么正變換可供考慮。
在jordan-wigner變換所聯絡的自旋視角下,符合條件的也就那麼兩三個環路而已……
這是一個全新的配對機制,而且還不是局域配對那麼簡單……
驀然。
薛其坤院士又想到了去年7月12日,中科院在《自然》發表的那篇有關液氮溫區鎳氧化物超導體的論文。(/doi.org/10.1038/s41586-023-06408-7)
這可是在繼銅氧化物之後,科學家時隔36年發現的第二類突破液氮溫度(77 k)的非常規超導家族,而這類超導體就存在一種對應的磁場抑制超導轉變現象和正常態的線性電阻行為。
導致這個現象的直觀因素是ni離子的+2.5價發揮了獨特的作用,它的兩個不同d軌道分別影響c方向和ab面內的關聯電子態,而機理上不是正符合徐雲所用的推導嗎?
而此時此刻。
徐雲的板書依舊在繼續。
“高溫超導最驚人的普適性質之一是超導相和反鐵磁相之間的毗鄰,反鐵磁的交換耦合係數j是導致半滿時反鐵磁相的原因,而同樣的耦合係數也能夠導致自旋單態的形成,後者是形成超導的先決條件。”
“在我的這個理論裡,反鐵磁相由一個三維序參量nα刻畫,即所謂的交錯磁化強度,因此它具有自旋1,電荷0和總動量(π,π)的特點……”
“另一方面,一個自旋單態d-波超導相由一個帶兩個實分量的復序參量Δ刻畫,它具有自旋0,電荷±2和總動量0……”
“我的想法是將這五個分量合併為一個物件,稱為超自旋na=(reΔ,nx,ny,nz,imΔ),將反鐵磁相變換到超導相或反之……”
“這些量子數在差一個形式因子的水平上唯一決定了該算符的形式.其中的一個由πf=∑k(coskx-cosky)ck+π,↑fc-k,↑f給出.因為這個算符具有自旋1,我們顯然可以定義三個算符παf……”
“這部分推導最直接的證據來自於ybco超導體tc之下的中子散射共振峰,這些共振具有自旋1,動量(π,π),以及對tc=92k,tc=67k和tc=52k的材料分別位於41mev,33mev和25mev的解析度極限峰,對應的資料在論文的第243頁……”
徐雲答辯的規定時間是一個小時,但徐雲從開始板書到全部表述完畢,足足花了五個多小時的時間。
但無論是幾位評審還潘院士卻都沒有催促徐雲,到了最後,薛其坤院士這樣的凝聚態物理大牛甚至忍不住走到臺前,和徐雲就地做起了討論。
整個過程中唯一對徐雲不滿的,大抵就只有場外的醫療保健專家們了。
尤其是那些和徐雲年紀差不多大的保健助理,一想到徐雲六十多歲的時候自己大機率還要照顧這位老頭兒,就瞬間感覺人生一片黑暗……
就這樣。
在下午五點十三分的時候。
用光了九根粉筆的徐雲深吸一口氣,寫下了最後一行字:
“高溫超導機理至此證畢,證明人,徐雲。”
“……”
看著面前密密麻麻的板書,幾位評審的表情都有些莫名。
尤其是楊老、王老和周光召三人,儘管臉上帶著疲態,但眼睛卻帶著一抹明亮的光華。
此番他們主動出面給徐雲捧場不假,但也正因為這個原因,他們對徐雲的要求其實是很高的。
甚至在楊老他們這些當事人看來,這個要求都有些強人所難了。
結果沒想到徐雲給出了他們一個如此大的驚喜,這他喵的可是高溫超導!
誠然。
單純依靠這個理論推導,徐雲很難獲得諾獎,但這也僅僅是暫時性的情況罷了。
倘若今後有人能透過物理現象完整證明徐雲的理論,那麼諾獎就妥妥的是徐雲的囊中之物了。
不誇張的說。
哪怕徐雲今後啥成果都不產出,他在物理史上的地位都不會低於前200名。
如果要是再加個定語來篩選……那麼徐雲甚至可以說是當世成就最高的啾啾啾,沒有“同行”可以與他媲美!
更重要的是……
徐雲如今才24歲!
一位24歲的年輕人就能解決高溫超導的機理問題……他的盡頭會在哪兒?
朗道的二檔?
媲美楊老?
毫無爭議、成就最高的亞洲物理學家?
比肩牛愛?
還是說……
飛的更高?
一想到這裡,已然95歲高齡的周光召便再次心跳加速了起來。
到了他這種地位,到了他這種年齡,沒有比再見到華夏物理學界後繼有人更加開心滿意的事兒了……
周光召甚至想到了自己的好友于敏,他當初也是年紀輕輕便創造了華夏科研史上的奇蹟。
唔?
驀然。
不知為何,周光召的腦海中忽然冒出了一個有些古怪的畫面:
大於坐在書桌前奮筆疾書,邊上有個人在給他遞毛巾倒水。
那個人面容有些模糊,但隱隱卻有點徐雲的影子……
奇怪了,自己怎麼會冒出這麼個想法?
隨後周光召用力甩了甩腦袋,將這個莫名其妙的念頭拋到了腦後。
接著他深吸一口氣,對徐雲問道:
“小徐,這個機理更加有準確的名字嗎?”
“你之前用的陳-徐磁矢勢正則理論似乎有點模糊……或者說數學化了。”
一旁的王老楊老也點了點頭。
名稱上偏數學化的物理理論有不少,但在涉及到高階機理方面的時候,數學化的特性反而會讓它有點兒“掉價”或者說缺乏物理上的說服力。
“有。”
徐雲抬頭望了他一眼,緩緩說道:
“陳景潤-徐雲圍道理論,由於涉及到了2個向量,2個超旋量和一個單態,所以我也稱呼它為……221理論。”
陳景潤-徐雲圍道理論?
221理論?
周光召沉默了幾秒鐘,看不出在想什麼,最終輕輕點了點頭:
“好名字。”
……
總而言之。
事情到了這一步,剩下的流程就很簡單了。