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第371章 超导晶片(2 / 2)

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这和2014年Nature的一篇文献有关,在那篇文献里有提到,FeSe/SrTiO3系统可以利用界面效应将Tc从8K推到100K以上。

团队叠代三次,调整硒/铁比从6:1到8:1,终于在第四个样品上看到进步:XRD显示锐利峰,表明完美晶格匹配。

第三个月,才开始初见曙光,使用高压氧掺杂,FeSe薄膜的晶格扭曲,a轴参数从3.76增加到3.78,电子-声子耦合增强。

在模拟观测中,显示Tc能达105K。

林燃说:「我知道大家很高兴,但这还不够,我们需要继续优化。

因为月球南极的辐射环境会干扰Cooper对,但低温能抑制热噪声。

我们需要集成辐射屏蔽层,用硼掺杂金刚石作为缓冲,BDD的Tc虽只有11K,但其宽带隙能阻挡宇宙射线。」

他们开始掺杂实验:在MBE腔内引入氧气束,压力控制在10^-6 Torr,掺杂水平0.1-0.2原子%。

测试使用四探针法测量电阻-温度曲线:在氦气制冷机下,从300K降温,电阻在110K附近骤降到零,磁化率测试确认Meissner效应,临界电流密度Jc达10^5 A/cm。

「教授,根据失败样品分析,STM显示氧团簇导致相分离。」吴工说。

林燃思考片刻后说道:「调整氧束能量可行吗?」

他们调整氧束能量从5eV到3eV来对均匀性进行优化调整。

第四个月,团队终于做出第二个样品:一个5cm见方的晶片,表面闪烁着金属光泽,集成BDD屏蔽层厚度2μm。

测试在液氮模拟下,电阻骤降到零,能够运行简单AI算法:晶片处理100x100矩阵乘法,效率比矽基高500%,且无热积累。

整个团队空前振奋,因为至少到了这里,这条路是可行的。

从路径的层面,这是能够超过矽基的材料。

在地球上,我们没有办法在短期内超过英伟达,那麽我们就仰望星空。

在团队士气为之一振的时候,林燃提醒道:「这只是地球测试,月球的微重力会影响薄膜应力,我们需模拟真空脱气。」

第六个月,团队在真空模拟舱里进行最终验证。

实验人员戴上手套,动作小心地将样品放入测试架。

所有成员都屏气凝神,有的在实验室外等结果,有的在办公室等结果:这是最后一步,如果通过,就能送上月球。

「启动模拟!」林燃命令道。

舱内抽真空到10^-7 Torr,温度通过辐射冷却降到100K,模拟月球辐射用质子束轰击,每平方厘米10^10粒子/秒。

晶片连接上AI测试电路:输入一个卷积神经网络模型,处理模拟月球图像数据。

屏幕上显示电阻保持零,计算误差率<0.1%,Jc在辐射下仅下降5%。

「林总,它稳定了!

FeSe的界面超导在真空下完美维持,屏蔽层吸收了80%辐射,Cooper对未破坏。」

实验人员激动地喊道。

从失败到成功,仅仅只花了半年时间。

这一神速换谁来也会为之骄傲。

而且他们做的是一个能够进行人工智慧算法计算的晶片,比基础的demo不知道强多少倍。

林燃微笑着鼓掌,这是真正意义上的原创,不是追随谁,是从未有人走过的路。

这里多说两句,像光伏突破,研究员们要集中管理,林燃不用,他的自由度要高得多,同时负责了非常多条线的研究。

在不同条线的视角里,林燃展现的能力是不一样的,在光伏板块,那些青年学者的感受是数学能力,有种无所不能的数学暴力破解能力,但凡是能够落在数学模型上,林燃就能够给你找到一个精确解,这得益于NS方程的破解。

而在超导晶片条线,吴工的感受是博学,但凡沾点边的论文,林燃都看过,能说个一二三四五出来,而他说的可能有效,最后都证明了就是有效,导致整个团队无条件信任,推进速度远超预期。

后续半年时间,对这块晶片样品的测试还在持续,施加磁场至5T,Tc仍保持105K,符合Ginzburg-Landau理论预测的上临界场Hc2~Tc^1.5。

在温度波动±5K下,晶片稳定,无退化现象出现。

整合水冰升华散热,在热通量<1W/cm的情况下,该晶片仍稳定运行。

林燃在各大社交平台都有帐号,后台私信那更是五花八门,从借钱到找不找老婆小三小四小五丶再到自己攻克了强哥德巴赫猜想,总之数不清的私信。

林燃不看私信,也很少发内容。

被网友调侃,每次发都要引起震动。

这次和过去一样,林燃的最新视频悄无声息地就上线了。

视频没有背景音乐,格外的安静。

镜头从地球蓝色的弧线拉远,穿越漆黑的太空,直奔月球南极的沙克尔顿陨石坑。

画面中,永久阴影区一片漆黑,旁边的温度计显示「100K」。

一颗肉眼可见的晶片出现在镜头里。

随后镜头切换到实验室设备,MBE腔体嗡嗡运转,铁原子和硒原子蒸发,层层沉积在SrTiO3衬底上,形成单层FeSe薄膜。

画面快闪研发过程,有画面但没有参数,专业人士也最多看个大概。

测试画面:真空模拟舱内,温度降至100K,质子束能量1MeV轰击;显示器上数据流动。

画面切换到火箭升空,晶片随月球车着陆沙克尔顿陨石坑。

发了视频之后,林燃又跟着发了个动态:「超导晶片实验效果完美,即将奔向月球。」

随后又发了条动态:「忘了说,这次去月球的项目很丰富,一共三个太空人的名额,我们计划开放一个,有没有人想去的?我本人会亲自上去,有想跟我一起去月球见证奇迹的可以联系我们。

PS:收费不斐,量力而行。」

(本章完)

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