“什麼辦法?”
電話那頭,趙振華的聲音猛地提了起來,像溺水的人抓住了稻草。
“趙老,既然常壓下原子擠不進去,那我們就下點猛藥。”
林允寧的聲音通過海底光纜傳到B),帶着不容置疑的冷靜,“用高壓合成(High-Pressure Synthesis)。
“釤(Sm)的離子半徑比鑭(La)小,這本身就給晶格施加了一種‘化學壓力”。但這還不夠。在常壓燒結下,?原子很難均勻地替換氧原子,它們更傾向於生成弗氟化釤(SmOF)雜相,這就是那個電阻尾巴的來源。
“我們需要外力。用六面頂壓機,把壓力打到3萬個大氣壓以上。在那種極端環境下,晶格常數會被強行壓縮,雜相的生成焓變高,氧原子除了鑽進氧位,別無去處。”
電話那頭的趙振華沉默了片刻。
作爲老一輩的物理學家,他當然知道高壓合成的威力。
但在超導材料製備中,高壓通常是“核武器”級別的手段??
成本高,樣品量極小,且參數窗口極窄,稍有不慎就會炸爐或者壓出一堆廢料。
“高壓確實是條路子......”
趙振華的聲音有些遲疑,“物理所那邊確實有幾臺六面頂壓機。但是允寧,這就像是在高壓鍋裏煉丹,壓力、溫度、保溫時間,這三個參數稍微偏一點,出來的就是一堆陶瓷渣子。
“離日本人發佈成果只剩不到三週了。如果我們現在開始從頭摸索工藝參數,時間上恐怕來不及。這無異於一場賭博。”
“這個我來想辦法。”
林允寧看着電腦屏幕上那張晶體結構圖,嘴角微微上揚,“趙老,您負責準備靶材和設備。具體的合成曲線??壓力(P)、溫度(T)和保溫時間(t),我來算。
“給我四十八小時。我會給您一個儘可能小的座標範圍。”
掛斷電話,林允寧並沒有立刻開始計算。
他站起身,給自己衝了一杯特濃的速溶咖啡,然後走到辦公室的落地窗前,看着芝加哥凌晨漆黑的夜空。
腦海中,那張元素週期表正在瘋狂旋轉。
讓趙振華院士去用那幾百萬一臺的六面頂壓機“賭博”,光靠一句“相信我的直覺”肯定是不夠的。
科學界不相信玄學,只相信數據。
如果不能拿出令人信服的理論計算依據,證明在一定的壓力下確實能改變微觀結構,中科院物理所和超導國家重點實驗室憑什麼要爲一個年輕人的突發奇想買單?
“我需要證據。不是實驗證據,是算出來的證據。”
林允寧拉上百葉窗,鎖好門,重新坐回電腦前。
他深吸一口氣,意識瞬間下沉。
【學霸模擬器啓動。】
【當前課題:SmFeAsO體系中晶格參數隨壓力演化的DFT(密度泛函理論)計算與超導臨界溫度預測。】
【注入模擬時長:200小時。】
現實世界的時間彷彿凝固,但在純白的意識空間裏,無數個原子正在林允寧的意念操控下重新排列。
他不需要做真實的實驗,他要在這裏推演出那個“完美晶格”的數學解。
【第10小時:你構建了釤氧鐵砷(SmFeAsO)的初始晶胞模型。你發現,在常壓下,由於釤離子半徑較小,雖然產生了化學內壓,但Fe-As (鐵)四面體依然是被“拉長”的。】
【第50小時:關鍵參數鎖定。你注意到超導臨界溫度(TC)與一個幾何參數高度相關??As-Fe-As的鍵角。在這個四面體中,完美的鍵角應該是109.47度。但在常壓下,這個角度只有107度左右。這種畸變導致了磁性漲落
的某種“卡頓”。】
【第100小時:你開始施加虛擬的物理壓力。1 GPa... 2 GPa...晶格開始壓縮。你利用GGA(廣義梯度近似)泛函計算每一級壓力下的電子態密度(DOS)。】
【第150小時:轉折點出現。當壓力模擬至4.0GPa時,你驚訝地發現,Fe-As四面體正在被“壓扁”,那個鍵角正在逼近完美的109.47度!與此同時,費米麪上的態密度(DOS)出現了一個尖峯,這意味着超導配對的幾率
大幅增加。】
【第190小時:你進一步計算了高壓下?(F)原子的摻雜能。你發現,在4.5 GPa的壓力環境下,原子進入氧位的形成能(Formation Energy)顯著降低,而生成雜相SMOF的勢壘卻變高了。這意味着,高壓不僅優化
了結構,還強行把原子“按”進了正確的位置。】
【第200小時:結論生成。最佳壓力窗口:4.2GPa-4.8GPa。在此區間內,結構最接近完美四面體,且摻雜最均勻。】
【模擬結束。】
林允寧猛地睜開眼。
現實中僅僅過去了一瞬,但他感覺大腦像是在跑馬拉松一樣疲憊,太陽穴突突直跳。
他顧不上休息,抓起鍵盤,一邊用DFT進行模擬,一邊撰寫那份至關重要的理論報告。
這一次,不再是隻有乾巴巴的參數。
屏幕上,一行行密集的公式和圖表流淌而出:
《基於第一性原理的SmFeAsO高壓合成相圖預測》
“圖1:Fe-As-Fe鍵角隨外部壓力變化的曲線。注意在4.5 GPa處,鍵角達到109.45°,與理想四面體結構(109.470)幾乎重合。”
“圖2:不同壓力下摻雜的形成能計算。高壓環境抑制了相分離,使得體相超導成爲可能。”
“圖3:自旋漲落譜權重的壓力依賴性……………”
時間一分一秒流逝。
第二天,深夜。
所有的計算都已經完成。
寫完最後一行結論,林允寧長出了一口氣。
這不僅是一份操作指南,更是一份理論判決書。
它告訴國內的團隊:爲什麼一定要加壓?因爲只有把那個四面體壓到完美的形狀,上帝纔會把超導的開關打開。
點擊發送。
加密郵件化作數據流,飛向了大洋彼岸。
BJ,中科院物理所。
窗外是灰濛濛的霧霾天,但超導國家重點實驗室裏卻燈火通明。
趙振華院士坐在辦公桌前,電腦屏幕的熒光映照着他那張滿是皺紋的臉。
他手裏拿着剛打印出來的報告,翻頁的手微微有些顫抖。
旁邊站着幾個實驗室的骨幹研究員,其中負責高壓合成的李研究員一臉凝重。
"4.5 GPa......"
李研究員看着報告上的數據,嚥了口唾沫,“趙老師,這可是要在1100度的高溫下維持4.5萬個大氣壓。咱們那臺國產的六面頂壓機雖然標稱能到5 GPa,但那是在常溫下。高溫高壓雙極限,頂錘很容易崩,一旦炸膛,那可
是幾十萬的損失。”
“你看這裏。”
趙振華沒有理會他的擔憂,而是指着報告上的第一張圖,“允寧算出來了。常壓下,咱們的樣品之所以電阻不歸零,是因爲Fe-As四面體是畸變的。
“你看這個鍵角,107度。
“在這個角度下,鐵的d軌道重疊不夠,自旋漲落傳不過去,電子配對就斷了。
“但是隻要壓到4.5 GPa......”
趙振華的手指在那條曲線上重重一劃,劃到了那個完美的109.45度,“結構就完美了。這不僅僅是摻雜的問題,這是幾何結構決定物理性質的鐵證!”
他摘下老花鏡,揉了揉發紅的眼睛,聲音裏透着一股前所未有的堅定:
“這小子,不是在瞎猜。他是真的算明白了。
“既然理論已經把路指到了這一步,如果我們連試都不敢試,那還搞什麼科研?還談什麼領先世界?”
趙振華站起身,把報告拍在李研究員的懷裏:
“別心疼頂錘了。那是硬質合金,不是娘們的繡花針。
“立刻備料。按照允寧給的曲線,前驅體先在手套箱裏預處理,然後上高壓。
“出了問題,我負責。
“開機!”
隨着一聲令下,實驗室裏沉寂已久的六面頂壓機發出了低沉的液壓轟鳴聲。
六個巨大的液壓缸像六隻鋼鐵巨手,緩緩向中心合攏。
在那個只有指甲蓋大小的葉蠟石組裝塊裏,一場只有在地球深處纔會發生的劇烈變革正在上演。
巨大的物理壓力疊加在釤原子帶來的化學壓力之上,強行扭轉着微觀世界的骨架,逼迫那些桀驁不馴的原子,排列成人類所期望的完美隊形。
芝加哥。
發完郵件後,林允寧並沒有閒着。
他靠在椅背上,看着屏幕保護程序上不斷變幻的幾何圖形,大腦依然在高速運轉。
雖然理論上萬無一失,但科研畢竟不是打遊戲。
哪怕有攻略,操作稍微偏一點也可能導致團滅。
就在這時,桌上的辦公電話響了。
“你好,林允寧。”
林允寧接起電話,聲音有些沙啞。
“允寧?是我,李飛飛。”
電話那頭傳來李飛飛熟悉的聲音,帶着一絲輕快,“沒打擾你休息吧?我知道你們最近是大紅人,CVPR那個11.73%的錯誤率,簡直把整個計算機視覺圈子都炸了。”
“李教授過獎了。
林允寧笑了笑,揉了揉眉心,“這還得感謝ImageNet舉辦這次比賽,我們才能打響知名度。對了,關於之前協議裏提到的,用以太動力的閒置算力幫你們跑數據標註的事……………”
“我就是爲這個來的。”
李飛飛語速很快,“我們的數據傳輸接口已經對接好了。有了你們那些顯卡的加持, ImageNet的擴容速度至少能翻倍。這可是幫了我大忙了。
“不過林,我聽方小姐說,你們AI部門現在好像還是隻有你一個光桿司令在撐場子?雖然你有錢買幾千張顯卡,但只有一個大腦可管不過來啊。”
林允寧嘆了口氣。
這確實是他的痛點。
隨着ResNet一戰成名,也是時候把Transformer的架構提上日程了。
但現在的他分身乏術。
物理那邊的《非對易流體》論文後續,還有很多工作要做。
楊米爾斯存在性雖然得到了證明,但另外一部分??質量間隙問題還沒有解決,這個千禧難題只完成了一般。
還有AD-02也要盯着,加上蘋果的訂單……………
他實在沒精力去手把手寫每一行AI代碼。
“我也想招人啊。”
林允寧苦笑,“但這年頭,真正懂深度學習,又有數學底子的人,比大熊貓還少。而且大部分都被谷歌和微軟那種大廠用高薪鎖死了。”
“那個......我這兒倒是有個學生。”
李飛飛的語氣突然變得有些古怪,像是在憋笑,又像是有點頭疼,“她是我的博士生,叫Claire(克萊爾)。
“技術上,她絕對沒得說。數學天賦極高,對流形學習和凸優化有非常獨特的直覺。而且她對你的ResNet簡直到了癡迷的程度,甚至在你的論文發表前,她就在嘗試類似的殘差思路了。”
“那太好了!”
林允寧眼睛一亮,“普林斯頓的高材生,又是您的弟子,能不能讓她來芝加哥聊聊?”
“這個嘛…….……”
李飛飛猶豫了一下,“聊是可以聊,但你得做好心理準備。
“她......怎麼說呢,她不是那種典型的工科生。
“她覺得單純寫代碼不夠‘酷”。比起在頂刊發論文,她更熱衷於經營她的博客,分享她的穿搭、滑板視頻和用代碼生成的數字藝術畫。她的夢想是成爲科技界的帕麗斯?希爾頓,而不是下一個瑪麗?居裏。
林允寧愣了一下。
不想當科學家的名媛不是好程序員?
在這個年代,這確實夠非主流的。
“上週她去谷歌面試。”
李飛飛繼續說道,語氣裏滿是無奈,“傑夫?迪恩親自面試了她,對她的算法能力非常欣賞,當場給了她Offer。但這孩子還在猶豫。”
“猶豫什麼?那是谷歌。”
“猶豫谷歌太無聊了,而且那是山景城,雖然有陽光,但那是'工程師的陽光,不夠時尚。”
李飛飛嘆了口氣,“我知道她其實很想去以太動力,因爲線型注意力和ResNet,我也和她聊過。
“但她之所以沒有聯繫你,顧慮在於......芝加哥太冷了,而且沒有海,她沒法衝浪。她覺得在那邊生活會枯萎掉。”
林允寧聽着,嘴角卻慢慢勾起了一抹笑意。
嫌谷歌?
嫌芝加哥冷?
聽起來......有點意思。
現在的AI界確實太沉悶了,全是些只會堆參數的老學究。
而未來的AI,比如ChatGPT,比如Midjourney,需要的恰恰是這種對“美”,對“流行”,對“人性”有敏銳感知的瘋子。
只有這種人,才能賦予冰冷的代碼以靈魂。
“李教授,麻煩你轉告她,我可以給她一個面試的機會。”
林允寧轉着手裏的筆,眼中閃爍着獵人看到獵物的光芒,“至於衝浪......密歇根湖的浪雖然沒有加州海岸的大,但我覺得,只有最硬核的衝浪手纔敢挑戰冬天的密歇根湖,我想她會感興趣的。
“告訴她,谷歌能給她高薪,但我能給她一個舞臺。
“以太動力不缺工程師,我們缺的是??搖滾明星。
......