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第五百零一章 向着科研课题发起冲锋!

“弛豫铁电薄膜材料的改良”课题可以说是秦克至今为止遇到最难的应用科研类课题了,没有之一。

哪怕是eda设计和当初的操作系统,他也没觉得太过困难,因为那两个课题都有系统给的主要思路作为正确的道路指导,就像他要去某个地方,手里又有了标好路线的地图,缺的只是亲自驾车,慢慢地按着路线驶往目的地。

但这个“弛豫铁电薄膜材料的改良”课题不一样。

秦克只知道大概的正确方向,但路怎么走,要经过哪些地方,则是一片模湖。

因为这个课题的难点根本就不是实验操作,毕竟秦克和宁青筠一天就能掌握具体的实验操作了,哪怕是天赋不如他俩的研究生,也顶多花一周时间,也能熟悉操作实验所需的全部设备了。

它真正难的是可供选择的面太广,比如从形状厚薄方面进行改良,怎样的厚薄怎样的形状才能解决这个电畴翻转能垒引起的损耗问题?厚薄的问题就得精确到微米级别,形状更是千差万别,种类万千。

又比如掺杂特殊元素的改良,可供选择的特殊元素太多了,元素表里的金属元素就有金、银、铜、铁、锡、铂、汞、铝、锌、钛、钨、铅、镍等90种,多数金属元素都能生成氧化物,而氧化物又分为碱性氧化物、酸性氧化物、过氧化物、超氧化物、两性氧化物,更别说还有多种金属元素同时掺杂的方案。

而且与“条条大道通罗马”不一样,通往这个课题最优终点的路只有一条,其余的路要么错的,要么就是只能到不了最优终点,只能勉强到达中途的某个地点。

秦克翻阅过课题的详细资料,知道何良傅教授已凭着理论推导,让博士后霍光新带着团队,将最可能的几百种方案都试验过了,却依然未能解决这个难关,何良傅教授甚至曾推翻过前期的成果,从一开始重新设定实验思路,但走到最后依然卡在这个电畴翻转能垒引起的损耗问题上,储能密度和储能效率始终达不到课题要求的合格线。

换而之,目前这个课题只朝着最优终点前进了一段路,但离半途都尚有距离,更别说最优终点了。

秦克轻轻吐了口气,缓缓合上笔记本电脑。

第五次看完了全部的课题资料,他也没找到新的灵感。

早上时,他就通过实验数据和现有的课题理论资料,完成了第一个版本的数学建模,并通过微光编成了程序,但效果很不理想。

还是刚刚说的问题,涉及到的可能性太多了,同时涵盖了物理材料学和化学材料学,而数千次的实验数据在这天文数字般的选择可能性面前,显得太过单薄渺小。

何况现在对于材料学,存在很多相互矛盾的理论与学派,更使得这课题的难度提高了。

但这非但没让秦克感觉气馁,反倒激起了他的斗志。

要起码要降低20%左右的消耗才能达到合格线,整整20%啊……有难度,有挑战,有意思!

秦克转头问旁边的宁青筠:“筠儿,你有没有什么好建议?”

宁青筠一个早上都在翻阅着一些分子相关的理论,如分子共价键理论,杂化轨道理论,分子轨道理论等,这都是课题相关的,秦克已通过“思维共鸣”教给她了,她翻阅理论资料主要是为了尝试能不能完善秦克早上写好的第一版数学模型。

少女拨弄着鬓边的发丝,眸子里还隐约残留着昨晚的妩媚,但神色认真无比。

这是完全进入了科研状态的宁青筠。

“从咱们早上的尝试来看,想凭借目前的实验数据,建立个大的数学模型来寻求突破是不太可行了,我提议,还是要先建立几个小模型,逐一将难点击破!”

秦克一想也觉得有道理,建立小模型,目前的实验数据就相对有效了些。

看来自己别想着几天就解决战斗,要做好持久战的准备了,能在一个月内搞定就是大成功。

“好,咱们先把第一个方向细化为两个数学模型,我们一人负责一个。”

秦克让宁青筠负责建立“从厚薄方面进行改良”方向的数学模型,他则专攻“从形状方面进行改良”方向的数学模型,相对来说,前者容易点,后者更困难。

说是容易,也只是相较而,从目前的实验数据来看,弛豫铁电薄膜材料的性能与厚薄之间并没有存在简单的线性关系,而是呈现不规则的曲线变化关系,而且实验样本的“颗粒度”不足,使得这种曲线变化关系更显得杂乱,想建立数据模型并不容易。

幸而宁青筠特别有耐心,而且数学基础扎实无比,她围绕着实验数据写写算算,抽丝剥茧般发掘数据当中的关联。

秦克的风格更直接,他直接将所有与“形状变化”有关的实验数据在脑海里过了一遍,反复地形成图表趋势,再结合职业级的物理知识进行筛选。

这个课题里所说的“形状”并非是将弛豫铁电薄膜材料剪成长方形圆形三角形那么肤浅,而是指其内部的结构,尤其是异质结构。

不同的内部结构会导致异质结尖峰势垒高度不一样,这又会影响到电流密度与载流子浓度和扩散电流的流向,甚至产生漂移电流和隧道电流,此外还要考虑晶格的常数和热膨胀系数,以及悬挂键和缺限能级在禁带中的界面态……上述的因素,都会或者或少地加剧或者减少电畴翻转能垒造成的损耗。

秦克整整闭目沉思了将近一个小时,才动笔开始计算。

“反向电流j=atrexp[btre^(32)(g2)(vd-v)^(-12)]……”

他写了快四十页稿纸,终于得出了一个结论,又根据这个结论,建立起了一个新的数学模型,通过微光转化为程序,进行推演……

当秦克揉揉有些酸涩的眼睛站起来时,才发现窗外已是红霞满天,夕阳西挂。

坐在书房的午休床上练习画画的秦小壳不知何时已睡着了,宁青筠正轻手轻脚地替她盖上空调被。

宁青筠见秦克神色轻松,便眨动着漂亮的眸子问:“你的数学模型弄了来了?”

“基本上出来了,细节还需要继续完善,但已可以让实验室的同伴们先尝试着做实验来验证推演结果了。你呢?”

“我也差不多,根据建立的数学模型,推导出最合适的厚薄数值在应该是在0.38μm-0.45μm和0.59μm-0.67μm这两个区间,但还需要通过实验来不断地优化,最终得出尽可能精确的范围。对了,你来看看这个。”宁青筠说着伸出手儿,拉着秦克坐到床边。

秦克正有些惊讶小白菜的大胆,却见她微笑着指了指床上的画架。

秦克顺着她那白嫩的小手指看去,只见画架之上有一张素描画,两个并肩而坐,各自在写写算算的男生女生身影跃然画上,两人都神色认真而专注,秀发披散下来的少女正下意识地用手指拨弄着发丝,秀眉轻蹙,右手的笔还悬在半空,似是在思考难题。

而男生头发有些凌乱,却目光锐利而明亮地握笔飞快地书写着数学式子。

这正是秦克和宁青筠下午时一起坐在书桌前钻研课题的画面,人物的神态画得极为生动,简直可以说是栩栩如生,哪怕秦克不擅长绘画,也没什么艺术细胞,都能看出这画确实非常有水准。

“厉害啊,这小丫头,我以前知道她极有绘画天分的,也经常自学绘画,没想到能达到这样的水平。”秦克看向趴在午休床上睡得正香甜的小女孩,心中隐隐有种自豪。

“小壳很努力呢,平时除了正常的功课学习外,就是上网找各种视频来学习绘画。”宁青筠伸手,怜惜地轻抚着秦小壳的发丝:“她曾和我说过,小时候不懂事,总想着能依赖哥哥来养她一辈子,但现在知道哥哥长大后是会结婚另立家庭的,她可不能成为哥哥的负累,她要努力,将来能独立养活自己……”

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