第1247章 第一塊『光子時空晶體』材料(1/2)
在徐川潛心研究者光子時空晶體材料結構的時候,另一邊。
星海研究院·晶體材料研究實驗室中。
以童聖福教授教授為首的一群人正圍在一台實驗設備前,臉上均帶著愁眉苦臉或凝重的神色。
就在剛才,他們借用了浙大那邊國內最頂級的6納米電子束光刻刀,重新對光子時空晶體材料的時空間隙進行了調整刻蝕,然而即便是如此實驗的結果,都沒有得到符合他們預期的結果。
現在看來,通過電子束光刻和離子刻蝕對光子時空晶體材料的研究可能走進了死胡同。
盯著實驗設備自帶的電腦屏幕上的數據和圖像看了好一會,童聖福教授摘下了鼻樑上的眼鏡,揉了揉有些酸澀的鼻根,嘆了口氣,開口道。
「或許我們的研究思路可能是錯的,光子時空晶體材料可能無法通過離子蝕刻的方式完成加工。」
畢竟如果連6納米的電子束光刻刀都無法解決時空間隙的陣列難題的話,恐怕其他類似的設備也不太可能做到了。
聽到這話,實驗室里陷入了死一樣的沉默。
毫無疑問,這句話意味著他們這段時間的所有研究都是無用失敗的。
雖然說很不甘心面對這一答案,但現實卻是殘酷的。
這段時間以來的所有實驗數據和測試數據都表明離子蝕刻加工的方式無法大面積的在光子時空晶體中製備出時空間隙,引導光波的傳遞。
站在童教授的身旁,另一位晶體實驗室的材料研究員龐田教授摸著下巴開口道。
「也不一定,我倒是更傾向於我們目前的加工技術不夠,或者是選擇的材料有問題。」
聞言,實驗室中的幾人都看了過來。
思索了一下,龐天教授繼續說道:「我有留意到,在6納米的電子束光刻刀在對超純淨的藍寶石基地進行雕刻的時候,成品不僅會出現因不穩定性而導致的陣列扭曲痕跡,還會因為高能級的電子束破壞基底材料本身的鋁離子鏈,導致原子空穴現象。」
「這有點類似於強輻射對材料破壞」
「前者雖然可以通過提升設備的穩定性來解決,但後者恐怕不是那麼容易搞定的。」
「畢竟鋁離子鏈一旦遭受破壞,必然會影響時空間隙對光波的反射能力。」
聽到這話,童聖福教授皺著眉頭開口道:「這個問題在最初的時候就考慮過了,我們使用離子蝕刻設備在對其加工的時候,能級已經控制在了最低的級別。」
「再低的話,就無法對藍寶石純淨基底材料進行雕刻了。」
一旁,龐天教授輕輕的搖了搖頭,道:「不,我覺得我們應該換種材料。」
「換什麼材料?」有人開口問道。
龐天思索了一會,開口道:「暫時我也沒太大的想法,不過或許我們可以試試金剛石?」
略微停頓了一下,他接著道:「理論上來說,超高純淨度的金剛石同樣可以用作雷射發射器核心,在光學性能上,它和藍寶石一樣具有極高的折射率和色散率,可以用於製作透鏡、反射鏡等光學元件,以提高雷射束的質量和穩定性。」
「而更關鍵的是金剛石的化學性質極為穩定,不易受到環境因素的影響。且它的成分全都是碳,即便是碳鏈之間遭遇了能級的破壞,或許並不會喪失對光波的反射能力。」
聞言,童聖福教授皺著眉頭開口道:「但金剛石很難像傳統晶體那樣實現高濃度、均勻分布的活性離子的摻雜。」
「目前主要依賴色心發光,其效率、穩定性等性能與傳統雷射介質相比仍有較大的差距。」
龐天:「我覺得應該嘗試一下,即便是金剛石有著這樣的缺點,但至少在藍寶石上我們已經沒有其他的選擇和方法了。」
「如果不更換研究材料的話,至少我是想不到還有什麼其他的手段能夠解決這個問題了。」
實驗室中,童聖福教授想了想,正當他準備開口的時候,一道聲音卻是從門口的方向飄了過來。
走進了實驗室,看著實驗室的所有人都齊刷刷地看向了自己,徐川輕輕的笑了笑,將一塊硬碟放到了銀白色的實驗桌上,繼續說道。
「龐教授說的沒錯,的確是材料的選擇上出了問題,藍寶石基底無法承受光子時空間歇的蝕刻。」
「當然。」
「普通的金剛石也不行。」
目光落在實驗桌上的硬碟上,龐天教授愣了一下後才抬頭看向徐川,開口問道:「金剛石也不行的話,那我們該用什麼材料。」
「釔鋁石榴石晶體?還是釹玻璃?」
他所的這兩種材料都是製造固體雷射器核心部件的關鍵材料,也是最常見的系列。
聽到這個問題,徐川輕鬆了笑了笑,開口道:「都不是。」
「都不是?」
這話一出,實驗室中的眾人又齊唰唰的看了過來,臉上寫滿了疑惑。
徐川笑著道:「製造光子時空晶體的材料需要使用到原子循環技術,相信你們應該都知道。」
「只有利用原子循環技術製備出來的材料,才能夠在離子時刻的過程中穩定自身的晶界結構,製造出合適的時空間隙。」
「至於具體該用什麼材料,龐教授提出來的碳材料理論上是可以的,只不過我們要對金剛石的整體結構利用原子循環技術進行完全的重構。」
說到這,他的目光在實驗室四處看了一眼,找到了一面放在角落中的黑板。
從筆簍中拾起記號筆,然後便在白板上一個字一個字地寫了起來。
【PL=kE/2π·Pr±ufpy】
「可以通過二維電子氣系統耦合電磁場後,再把費米子部分積掉來獲得。」
【Scs[A]=k/4π∫d·x∈μνλ(Aμ·δν·Aλ)】
「而這個結果也可以理解為每一個金屬能帶都有一個本徵的電導貢獻,即量子化的電導,而這樣的物理圖像在凝聚態中也是普適的。
「相應地,可以得到一個量子化的Hall電導」
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