早期的研究者,自然会把这些矛盾归咎于磷灰石的LK99合成工艺带来的杂相问题,但是,当呆博士用非常纯的样品研究时候,我们还是测到同样的矛盾结果,所以,需要好好思考一下,其中奥秘是什么?
磷灰石相的晶体结构大家早就印象深刻,尤其是LK99刚一出来,其更微观的电子结构特征,就被理论学者利用量子力学计算分析得比较透彻了。虽然,电子层次结构特征信息是非常明确的,这也只是在微观结构上了解磷灰石,对实际应用还是没有明确的意义,因为材料应用是针对材料的性能,性质没搞清楚,应用是不实现的。
目前尝试用LK99工艺的研究者,主要是关注超导和磁学性质,由于样品含有杂相,Cu2S和金属杂相,复杂性质对应的结构关系,还无法理清,这是典型的技术上的难题,确实很难解决。
当然,很多人建议我们想办法做做纯相,有了纯相,只要测量得到了磷灰石相的性质,自然就能够直接看出最终的结论。然而,磷灰石相结构也比较复杂,晶体结构属于一个标准的三维晶体结构,只是与通常的三维结构绝不同,它存在着一个一维结构的特征。这就像一块琥珀,带着一个封闭的水泡。你说它一个大石头吧,它中间还有很多液体。
因此,当我们去分析它的时候,就会发现它包含着液体信号,但是,同时信息又很明确,整体是一个坚硬的石头。大量相互矛盾实验结果,开始一直让我们非常困惑,为什么磁性测量看到的了超导,同时电学性质又是绝缘体,总是一伴随着很多相互矛盾信号。所以,当磷灰石体系一个新结果出来后,特别是针对超导和导电的性质问题,总会受到各方专家们的质疑,不是说信号太弱,就是信号不明确,信号来自杂相,整体就不是超导……
实际上,磷灰石相的问题很简单,先从超导体的基本规律说起,金属超导体对于我们来说,就像一块冰,来自液体的凝固。铜氧化物和铁基超导体体,属于来自黏土块,只有与水掺杂一起,才能超导。而室温超导新体系,属于玻璃相,本身也不可能超导,但是,对于铅磷灰石体系,存在一个一维通道,如果中间能灌满水,我们就可以得到一个导电的管子,也就可以超导了。
很显然,以前的超导人还没有遇到过这种奇葩的结构体系,因此,阻碍主要来自两方面:一个是超导人都知道,绝缘不可能有载流子,就不可能超导。因此,二维的层状的铜氧化物和铁基超导体体系,本质上是模特绝缘体,属于可掺杂半导体。而其他普通的绝缘体体系,掺杂都得不到载流子。所以,超导人从来就不去研究绝缘这类的盐类体系。第二,以前的超导体结构,几乎没有过一维的通道的体系,如何将一维通道进行掺杂,不仅没有可借鉴的思路,也没有成熟的工艺方法,因此,从来就没有人重视一维体系的超导。
总之,要做室温研究,先要了解传统的超导体系的基本规律,不可能与其他超导体毫无关系,其次,要搞清楚新体系的特点,如果我们能够把握住磷灰石相一维通道的特点,能够把握这种结构特征,我们就能够轻松理解,以及分析出其基本性质特征在,同时也容易找到其基础的应用方向
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