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인산염 시스템이 초전도가 될 수 있는지 판단하는 방법


인산염 시스템으로서 최초의 초전도 시스템 연구는 확실히 많은 새로운 어려움에 직면 할 것이며, 주요 어려움은 인산염 구조 시스템이 상대적으로 안정적이며 일반적으로 광대역 반도체에 속하며 도체가 되고 싶다면 전제 조건은 먼저 에너지 갭을 줄이는 것이며, 모체는 좁은 갭 반도체로 변경된 다음 계속 도핑되고 캐리어를 가질 수 있으며 그 후에만 초전도로 간주 될 수 있다는 것입니다.

현재 대부분의 실험 그룹은 에너지 갭을 줄이기 위해 구리 도핑을 사용하고 있는데 실제 목적을 달성 할 수 있습니까?


지금까지 공개된 정보에 따르면, 납 기반 인회석의 구리 도핑은 다양한 실험 그룹의 초전도 재생산에 병목 현상 또는 극복하기 어려운 장애물이되었습니다.

현재 시스템에서 유효 캐리어 농도를 얻지 못하면 초전도가 나타나지 않거나 강한 상관관계와 같은 자기적 혼돈만 나타날 수 있습니다. 


저는 일반적으로 실험 결과에 대해 거의 언급하지 않는데, 그 이유는 실험에 참여할 에너지가 없기 때문에 당연히 발언권이 없기 때문입니다.

그러나 최근 Dull 박사의 합성 방법 공정 단계와 합성 단계의 XRD 패턴을 기반으로 새로운 시스템의 구조적 단계 정보를 분석하여 향후 실험 연구에 기술적으로 도움이 될 수있는 몇 가지 정보를 분석했습니다.


첫째, Dull 박사는 야금 합성 개념에 대한 재능이 있다고 생각하며 사용 된 방법은 당면한 문제에 더 적합한 대학 접근 방식이며, Pb-Cu 아파타이트 시스템에 대한 합성 방법 중 가장 간단하고 직접적이며 가장 순수한 상 획득이며이 방법을 사용하여 Cu의 최대 대체, 즉 최고 한계를 결정할 수 있습니다.

최종 결과에서 Cu/Pb 비율이 3/7을 초과하지 않는 것으로 나타나면 직접 고상 합성 라인은 기본적으로 이론적으로 배제됩니다. 즉, 도핑 된 단상 열역학적 합성 방법만으로 초전도 상을 얻을 수있는 가능성은 배제됩니다. 

양자역학 이론에 따라 계산을 추정하는 경우 (상온 초전도이기 때문에 이론적 계산이 너무 복잡 할 필요가 없으며 자기 순서와 U 전위는 무시할 수 있습니다.

자세한 내용은 이 문제에서 나중에 설명합니다).


Cu/Pb 3/7에서 에너지 갭이 완전히 제거되지 않은 것으로 밝혀지면 열 여기만이 캐리어를 제공할 수 있으며, 이는 당연히 초전도에 덜 유리할 것입니다. 왜냐하면 이러한 열 여기 캐리어는 온도가 떨어지면 사라지기 때문에 상온에서는 초전도 징후를 볼 수 있어도 저온에서는 절연 저항 현상 만 볼 수 있기 때문입니다.

실제로 많은 실험을 통해 반도체 곡선이라는 것이 확인되었으며, 이는 많은 가정에서 아직 도핑이 실제로 제자리에 있지 않다는 것을 의미합니다.

또한 좁은 에너지 갭 반도체라고해도 상온 이상의 캐리어 농도가없는 것은 아니며 초전도 응집에 약간의 도움이 될 가능성도 있습니다 (이것은 또한 최근 연구의 새로운 결과이며 상온 초전도 문제에 대한 새로운 이해입니다. 자세한 내용은 웹 페이지 링크 참조).

물론 도핑을 개선하기 위해 Cu를 다른 원소와 혼합 도핑하는 경우도 고려할 수 있지만 경험에 따르면 혼합 도핑 사례도 일반적으로 거의 성공하지 못합니다. 물론 이 외에도 전자 또는 정공 캐리어를 강제로 연결하기 위해 비평형 도핑 수단을 사용할 수도 있습니다.


물론 이를 도입할 수 있는 효과적인 수단이 없다면 재현 가능한 실험은 막다른 골목에 갇혀 샌드위치 냄비가 될 것입니다.


이걸 해결하기 위한 다른 수단이 있습니까?


물론 있지만 어떤 수단이든 자신의 논리적 사고가 있어야 하며 반드시 특정 사람이 범인이라는 것을 직접 증명할 필요는 없으며 제거 방법을 사용해야 하며 문제를 처음 제거하면 문제를 좁힐 수 있고 여러 제거를 사용하여 최종 문제를 찾을 수 있으며 이는 학계의 생각이기도 합니다.       

앞서 말씀드린 것처럼 고체상 합성 수단을 배제한다면 이론적으로 김 교수의 가장 큰 가능성은 캐리어를 제공할 수 있는 금속 구리나 다른 박막을 기판으로 사용하고, 납-구리 아파타이트를 초전도상의 계면층으로 사용하는 CVD 기술을 이용해 충분한 캐리어를 도입했을 가능성, 즉 도핑과 박막의 두 가지 수단을 결합한 방식이 아닐까 판단할 수 있죠.

비슷한 성공 사례로는 얼마 전 중국의 한 그룹이 두 개의 얇은 절연체 층을 접합하여 얻은 초전도성이 있는데, 마치 루오 씨와 비슷한 아이디어를 가진 것처럼 보입니다. 

물론 단층 필름 기술에 비해 금속 기판(또는 전도성 기판)과 PbCu 인회석 도핑 기술을 결합하면 더 간단할 수 있고, 결과도 더 좋을 수 있습니다.  

칭화 쉬에 치쿤의 철 기반 단층 초전도를 이렇게 극단적인 방식으로 사용할 때와 비교하면, 고효율을 얻기 위해서는 단층 인터페이스만 필요하고 다른 원자를 설정하고 조립하는 것이 매우 어렵기 때문에 이 기술에 적합한 시스템은 몇 개에 불과할 수 있습니다.          

어쨌든 오늘날 초전도 시스템의 합성 방법에 대한 연구는 여러 측면, 특히 전자 구조의 관점에서 여전히 수행되어야 하는 기본 설계의 협력과 조정을 필요로 합니다. 다른 새로운 시스템 실험 그룹을 수행하려면 새로운 시스템의 선택 뿐만 아니라 도핑 문제도 포함되며 이론적 사전 스카우트, 특히 인산염 구조 시스템, 도핑 문제가 더 현실적이며 이론이 더 현실적이며 방법이 있습니다.


물론, 위의 기술적 분석은 단지 큰 기회 문제 일 뿐이며, 다른 사람들, 특히 새로운 상황의 다른 새로운 인산염 구조 시스템을 배제하지 않았으며, 가능성의 충분한 캐리어 농도가 도핑 될 수 있으며, 일부 시스템, 소량의 도핑이 일부 강한 상관 관계 현상을 충족시키고 초전도 현상을 충족시키기 위해 소량의 도핑을 만족시킬 수있을 가능성이 완전히 있습니다.

그러나 여전히 이론의 스크리닝을 강조 할 필요가 있으며, 운의 비율을 향상시킬 수 있으며, 스크리닝의 원칙을 제거하기 위해 사전에 쓸모없는 실험의 80 %는 우선 기본 문제를 해결하기 위해 먼저 에너지 갭에 있어야 합니다.


첫째, 작은 에너지 갭을 선택하고 일반적으로 안정적인 모계를 선택하지 말고 특히 결정 구조 특이점 특성에서 고려해야 합니다.

둘째, 적절한 도핑, 특히 가변 전이 그룹 요소를 선택합니다.


나는 기본적으로 문제 연구의 기술에서 왔으며, 많은 판단은 무기 비금속 세라믹 기본 이론 관점에서 분석하기 위해 이러한 이론은 실제로 경험의 모음이며 오류 가능성이 낮으며 예측이 기본적으로 더 정확합니다.

예를 들어, 4 월 말에 분석 한 준 1 차원 시스템 도핑 방법은 캐리어 난이도가 4 성급 수준이며 단층 복합 필름 수단의 5 성급 수준에 이어 두 번째로 얻을 수 있는 준 1 차원 시스템 도핑 방법입니다:

웹 링크


또한 4 월 30 일 차세대 초전도 재료는 규산염? 인산염? 구조 시스템에서 나온다고 예측했으며, 당시 전자 쌍 강도 문제보다는 캐리어를 도핑 할 수있는 방법이 핵심 실험 난이도라고 강조했습니다:

웹 링크


대학 입장에서 보면 이제 재현의 목표는 단순히 옳은지 그른지를 증명하는 것이 아니라, 어떤 과정을 거쳐서 현재의 효과를 얻었는지를 판단하는 것이 궁극적인 목표가 되어야 하며, 이는 응용기술의 핵심 이슈입니다.

많은 괴짜 박사들이 게임에서 캔 갭으로 넘어가는 것을 보면 뿌듯합니다.