第1246章 動量間隙與計算材料學（2/2）
「簡單的來說就是將三維晶體的概念拓展到四維時空中，讓物質在時間的維度上也周期性排列。並沒有你想的那麼複雜。」
童聖福搖搖頭，道：「但在你之前可從未有人思考過材料還能這樣研發，您能想到，這就是創意性的突破。」
徐川笑著道：「行了，這邊的研究和實驗就先交給你了，我先回去一趟。」
童聖福教授笑著道：「能否開闢一條材料研究的全新道路，希望都在您的身上了。」
徐川擺擺手，揮手走出了實驗室。
帶著整個光子時空晶體材料研究團隊的希望，徐川回到了紫金山腳下的別墅中。
書房中，他打開了光子時空晶體結構的理論文件，盯著電腦上此前無極量子超算中心給出的模擬計算數據，陷入了沉思中。
作為一種介電介質結構，折射率會隨時間發生較大的超快周期性變化的材料，理論上來說它在折射的過程中介質裡面傳播的波會經歷時間反射和時間折射兩種不同類型的傳播。
而折射率的周期性調製使這些時間反射和時間折射發生干涉，從而在動量中產生帶和帶隙。
要想掌控介質中傳遞的時間反射和時間折射傳遞波，目前唯一的方案便是動量間隙。
但動量間隙這玩意兒在納米級上的製備，似乎不是那麼好解決的。
至少，比他想像中的要困難的多。
看著電腦屏幕上的模擬數據，盯著從腳下超算中心資料庫中調取的計算材料學模型，徐川盯著它看了很久很久，皺著的眉頭遲遲沒有舒展開來。
許久之後，他輕輕的嘆了口氣，自言自語的開口道。
「如果說超表面動態調控和超表面加工路線路線都行不通的話，那麼剩下的最好的方案就是化學法了。」
「還原法、電解法、羰基法、液相沉澱法、氣相沉積法、熱分解法選哪一種？」
思索著，徐川率先在紙上叉掉了還原法、羰基法、熱分解法這三種。
很簡單，這三種方式都不適合光子時空晶體材料這種需要在基底上製備出動量間隙結構的材料。
「液相沉澱、氣相沉積。」
思考了一會，他最終將目光落在了這兩種製備方法上。
液相沉澱是通過化學反應使目標物質從溶液中析出，常見方式包括酸鹼中和、鹽析等等。
比如從飽和氯化鈉（食鹽）溶液中沉澱出食鹽顆粒就是這種製備方法中的一種類型。
但液相沉澱產物多為無定形固相，粒徑分布較寬，純度受反應條件影響較大，很難在沉澱物上引導構造動能間隙結構。
「那麼剩下的唯一方法就是氣相沉積了。」
事實上，相對比液相沉澱法來說，氣相沉積則更多用於高端材料製造如半導體晶片、光學塗層及超精細表面處理。
它的產品精度能夠與光刻加工或光束加工相提並論。
但高精度氣相沉積通常使用CVD化學氣相沉積法，而這一方法需要800℃以上的高溫，高溫可能引起基體晶粒長大、力學性能下降或變形。
這也是徐川一開始沒怎麼考慮通過氣相沉積法來製備光子時空晶體材料的原因。
因為一丁點的變形或缺點都會導致材料內部的動能間隙結構失效，導致時間反射過程無法正常進行。
但現在看來，不嘗試也沒有其他的辦法了。
思索著，徐川翻開了一頁新的稿紙，對照著從超算中心資料庫中調取的計算材料學模型開始處理材料需要的數據。
所謂計算材料學精確計算材料的結構、類型等數據也並不是憑空就能想像出來的。
即便是徐川，也不可能僅僅憑藉一紙一筆算出該用什麼材料引導光子時空晶體材料在製備的過程中沉積出來特殊的動能間隙結構。
所謂計算材料學的正確用法，是先進行實驗，然後通過具體的實驗數據來藉助計算機的強大運算力，從納觀、微觀、介觀等多尺度研究各分子的運動情況，進而推算出研究對象的宏觀性能。
好在過去一個月的時間針對光子時空晶體的製備研究讓他已經掌握了足夠多的材料特性數據，足夠以此為基礎進行推衍了。
將注意力集中到面前的稿紙上，徐川一邊通過超算處理著之前的實驗數據，一邊將這些數據轉化成計算材料學可用的數據，再將其原始化後輸入到腳下的量子超算中心。
值得一提的是，在無極量子超算中心建造的時候，他所居住的別墅腳下的超算也順帶著一起重建了。
當然，更準確的來說是新建一座小型的量子超算中心，與原先的超算系統並行使用。
這樣一來他就可以不必將自己需要處理的問題不遠千里的送到巴陵那邊去處理了。
在腳下量子超算中心的加持下，一項項的模擬材料推衍如魚得水般順利的進行著。
雖然他已經有很長一段時間沒有從事材料的研究了，但化學材料計算模型本就是他的成果。
材料的研發對他來說並不陌生。
手中的原子筆在潔白的稿紙上划動著，一行行數學公式與化學符號如行雲流水般地印在了草稿紙上。
【PL=kE/2π·Pr±ufpy】
【其中K為被填充的能級數目或者說邊緣費米子的數目，當粒子耦合沿著y方向的電場時，這些無能隙的費米子會產生規範反常。】
【相應地，可以得到一個量子化的Hall電導，即σxy=νe/h】
已經進入研究狀態徐川眼眸中只剩下了稿紙上的一行行數學公式與符號。
那深邃的眼眸中就仿佛有著一片微觀世界，那一顆顆的粒子在數學工具的引導下如同DNA中的鹼基對一般有序的排列著，通向了光子時空晶體的構造秘密。