第156章 分形结构，模型，新时代的到来
第156章 分形结构，模型，新时代的到来
“对g-17进行非弹性中子散射测试。”
一阵计算后，陈辉再次抬头。
只是这一次，大家都没有动。
所谓非弹性中子散射测试，是一种利用中子与物质相互作用来研究材料微观动力学性质的重要实验技术，它通过测量中子与样品发生非弹性碰撞时的能量和动量变化，获取材料内部原子或磁矩的动态信息，比如晶格振动、自旋涨落、分子运动等。
这可跟之前的电镜扫描不同，这个实验根本不是他们实验室能够完成的，光是中子源制备需要的仪器，他们实验室就没有，不要说他们实验室，整个江城大学，都没有。
需要借用原子能科学研究院或华夏散裂中子源等研究所的设备，以及与之配套的一大堆控制可检测设备。
而这样的实验，显然也是价值不菲的，国际中子源如岛国的j-parc、欧洲isis，每小时收费约为3-10万，华夏自有的中子源便宜很多，只需5000–20000元/小时。
但一次非弹性中子散射测试，至少需要好几个小时，甚至好几天。
他们这个课题进行了一年多，也不过只做过一次非弹性中子散射测试而已。
现在要对一块废料进行如此昂贵的实验，不要说他们，就算是肖蒙，也都做不了主。
所有人都看向了走进实验室的肖蒙和呙森林。
“鬼影峰，有没有可能，只是测量的误差？”
呙森林被这些眼神盯得心头一跳，赶紧说道。
好家伙，你们这哪是做实验，你们这就是在烧钱啊！
早知道他说什么也不会来这一趟。
肖蒙也陷入了纠结，不要说她现在没有经费，就算经费充足，要对一个废料做这样的测试，她也会犹豫。
看到大家的反应，陈辉也明白了过来，他物理也有3级，自然知道这样的实验不便宜。
但这不重要，他想要测试不过是为了验证，为了得到更准确的答案而已。
即便没有这个实验，他同样能够根据已有信息做出推测。
这不规则的孔洞根本不是什么缺陷，而是一种特殊的分形结构！
陈辉离开位置，来到白板旁，拿起马克笔，沉思片刻后唰唰唰在白板上写下一串公式，
ξ=πv/Δw√(d/2d)
其中ξ表示局域化长度，Δw是声子谱线宽，d为分形维度。
这个公式对于实验室中的人来说，并不难懂，杨驰更是第一时间拿起旁边的纸笔，带入实验数据，当v=3200m/s，Δw=0.05thz时，计算出ξ≈5.2nm，与电镜观测到的孔洞平均间距（5.0±0.3 nm）惊人一致！
这就意味着，分形结构创造了完美的局域化陷阱！
这还没完，经过最后的验证，陈辉也终于完善了脑海中的模型构建，他手中马克笔飞快的在白板上写下一个又一个公式。
用hausdorff维度d量化孔洞结构，引入分数阶积分表征声子路径，再重构声子散射，将传统散射概率替换为riesz势函数，描述声子与分形缺陷的相互作用，最后通过非平衡格林函数计算分形势场对能带的影响。
新的模型俨然已经出现！
将实验数据带入模型中，发现这所谓的缺陷，也即陈辉发现的分形结构，诱导出平带，显著增强了塞贝克系数。
“用氦离子显微镜在正常cuse薄膜上人工雕刻黄金比例分形孔洞！”
肖蒙第一时间意识到这个发现的重大意义，她也顾不得呙院长就在旁边，穿上实验服，亲自上阵开始操作起来。
这个实验同样有难度，但正好所有的仪器实验室中都有。
当完成雕刻，肖蒙拿着这块拇指大小的cuse薄膜来到原位电镜旁时，她做实验沉稳的手都忍不住有些颤抖。
“低频声子（<1 thz）沿分形孔洞边界螺旋传播，经历7次反射（斐波那契数列）后能量衰减至零！”
盯着检测仪器的邓婷声音颤抖的低声说道。
得到稳定的数据后，肖蒙继续操作仪器。
高频声子（>3 thz）直接被黄金比例孔洞捕获，形成稳定的驻波模式，电子束在穿过孔洞网络时，显示出量子干涉条纹——证明分形结构诱导了电子波函数的相干增强！
他们成功了！
“我们以为的缺陷……其实是自然书写的最优解！”
肖蒙看着最后的实验结果，喃喃自语。
谁能想到，最后的成功竟然来自一块已经被他们抛弃了三个月的实验废料。
她再次看向旁边那个脸庞稚嫩的小家伙。
这个家伙不仅构建出了全新的模型，还轻松的发现了这神奇的分形结构，无论哪一个，都是哪怕对她而言都是重大的发现。
分形结构的验证只是第一步，虽然现在已经是晚上九点，但没有谁停下手上的工作。
改造分子束外延设备，用随机微分方程调控沉积速率，在锗基底上生长出布满分形孔洞的硒化铜薄膜……
所有人都有条不紊的开始制备第34号样品。
“温度梯度测试开始。”
肖蒙启动激光闪射仪。
数据屏闪烁，邓婷双眼已经布满血丝，但她全神专注的盯着检测仪器，不放过任何一丝细微的迹象。
“热扩散系数0.32 mm/s，理论热导率0.89 w/m·k！”
“比现有记录低60%！”
邓婷惊呼。
但这时，塞贝克系数监测器突然警报——数值正在暴跌。
“载流子被分形界面捕获了……”陈辉快速重算能带，“立刻注入氩等离子体，用离子轰击打开量子隧穿通道！”
时间一点一滴的流逝，所有人都沉浸到了这紧张的制备工作中。
10个小时过去，最终样品终于成型。
在所有人热切的目光中，它被送入了综合测试仓中。
“塞贝克系数420μv/k，电导率1.8x10^5 s/m，热导率1.05 w/m·k……”
邓婷的声音在颤抖，“在723k环境下，zt值达到2.1！”
杨驰怔怔的看着屏幕，“这……这已经超过nasa深空探测器的要求……”
陈辉却盯着窗外的晨光，“不，这只是开始，如果引入双曲超材料作为声子滤波器，结合我的随机共振掺杂模型……”
肖蒙将手中咖啡杯重重放在桌上，“停，先写论文！”
“模型和分形结构都可以单独发一篇论文，陈辉是一作，大家没意见吧？”
肖蒙在实验室中扫了一眼，看向面色憔悴但精神振奋的大家，“关于新型热电材料探索的论文，杨驰一作。”
“邓婷，分形结构和新型热电材料的专利你来写。”
“陈辉，你论文可以先写出来，但别急着发表，等专利通过了，再去投稿。”
肖蒙特意叮嘱了一句。
数学研究的成果无疑是论文，但物理研究，却是能产生经济效益的，对于很多校企合作的项目，企业投资方甚至只关注专利的产出，而不关注论文。
这也是好事，以前华夏不注重专利，结果导致很多自己发明的东西，专利却在别人手里，受制于人。
比如青蒿素的发现者屠呦呦，成果是她的，但专利却被瑞士的诺华公司拿去，反而对我们建立专利壁垒。
虽然因此在几十年后获得了诺贝尔奖，但这项研究的成果却跟她老人家半点关系都没有，当时相关技术材料许多部门都有，都抢着跟外商合作，却唯独没有她的份。
而她只获得了一个华夏官方的发明二等奖，500元奖金，到她手中只有200元。
有了如此惨痛的教训，如今华夏科研者们对专利的重视度就高得多了。
对于肖蒙的分配，大家自然没什么意见，也不可能有意见，能者多劳，多劳者多得，这是天经地义的事情。
做完这些，肖蒙才来到呙森林身边。
昨天这位老人也陪着他们熬了一夜，此时脸色可不是太好，甚至那一丝因为兴奋而染上红晕的脸颊都让肖蒙感觉到一丝危险的气息。
“学院还有两百万自由经费，我回去就批给你们。”
呙森林兴奋的说道，他现在很庆幸自己亲自来了一趟，才能成为这场历史的见证者。
虽然他现在专注于行政，但毕竟当年也是搞物理，现在也一直关注物理的前沿发展，自然明白肖蒙他们这次突破的重要性，这不仅是凝聚态物理跨时代的进步，甚至，会对蓝星格局造成巨大影响。
当然，是对华夏无限有利的影响！
“如果不够，我再组织一场评审会，你的新课题经费多写点，暂时定为五千万吧！”
他补充到。
“明白。”
肖蒙露出笑容，“但您还是先回去休息吧，我送送您。”
她真担心这位老人家突然倒在地上，那可就不好说了。
走出实验室，呙森林忽然问道，“那个小家伙是你新收的研究生？”
肖蒙满脸遗憾的摇头，“不是我的学生，是袁新毅的学生，也不是什么研究生，是大一新生！”
“据说是imo满分金牌，高一还没读完就保送过来的。”
“什么？我们江城大学还能招到imo金牌选手？”
呙森林愕然瞪大眼睛。
更何况那个小家伙表现出来的能力，根本不是一块金牌能够形容得了的。
这样的人才，怎么能留在数学院，应该来物院才对！
可是王启明那个老家伙，可不是好糊弄的。
呙森林一路无话，心中却在念头电转的琢磨着。
……
杜克大学，杜克数学杂志编辑室，多贝西看着邮箱，心中暗恼。
双人双盲审核，这是杜克数学杂志录用论文时的常规流程，如果论文十分重量级，也可能会有多人审核，甚至，为这篇论文开一个报告会也是可能的。
当然，眼前这篇论文的确有些意思，但还达不到那个标准。
如今另一位学术编辑早已给出了审核意见，布莱恩特却依旧毫无动静。
她两周前就已经去提醒过布莱恩特了，如果不是得到对方肯定的答复，那个时候她就应该为这篇论文换一个学术编辑。
该死的！
多贝西暗骂一声，亡羊补牢的将这篇论文分配给了另一位mit的教授。
与此同时，数学院行政楼，
“嘿，史宾格，我想你一定会对这篇论文感兴趣的！”
布莱恩特坐在办公室中，手中握着电话，爽朗的笑着说道。
电话另一边的是《数学物理通讯》主编史宾格，同时也是成果颇丰的数学物理学家，长期任职于加拿大圆周理论物理研究所，主导量子系统与统计力学领域的跨学科研究，同时担任马克斯·普朗克数学研究所研究员，推动数学物理中算子理论与谱分析的应用。
在他的敲打下，奥利弗终于发下了最后一丝矜持，直接使用了那篇论文的结论，发表了自己的论文。
显然，他们选择的势《数学物理通讯》。
原本杜克数学杂志是他们最好的选择，这是他们的主阵地，可惜多贝西那婊子不是傻子，他这篇论文投过去，生死难料。
虽然《数学物理通讯》理论上也是双盲评审，但以布莱恩特这些年积累下来的人脉，在投稿后很轻易的就知道了这篇论文的学术编辑是谁，这个细分领域的一流学者本来也就只有那么几个。
他当然不会去催对方赶紧过稿，但提醒一下对方，这篇论文很有意思，还是可以的。
“你收了个好学生！”
史宾格一边打着电话，一边阅读起论文来，《朗兰兹纲领在凝聚态物理中的应用》，光看这个题目和摘要，史宾格就已经来了些兴趣。
他一直致力于推动数学的跨学科应用，这无疑是一个很好的实践。
他正好有空，如果不是布莱恩特这通电话，他或许会选择去溜猫逗狗，好好休息一下，但既然布莱恩特打来电话，他也不介意看看学术界的后起之秀。
奥利弗论文写成的时候，就已经上传了arxiv，自然也没有双盲的条件了，史宾格自然也知道自己手底下这篇论文的作者是谁。
很多期刊不接受发布在预发布平台的论文，但《数学物理通讯》没有这个讲究，只要你论文质量过关，就可以发表。
“我会好好看看的，如果没什么问题，它会出现在下一期的数学物理通讯上。”
史宾格知道布莱恩特打来电话的目的，他听说布莱恩特正在为一个重大的机会努力，想必这篇论文的发布能给他带来些许助力。
“赞美你，慷慨的史宾格！”
布莱恩特笑着挂断电话，然后再次拨通了另一位学术编辑的电话。
(本章完)
“对g-17进行非弹性中子散射测试。”
一阵计算后，陈辉再次抬头。
只是这一次，大家都没有动。
所谓非弹性中子散射测试，是一种利用中子与物质相互作用来研究材料微观动力学性质的重要实验技术，它通过测量中子与样品发生非弹性碰撞时的能量和动量变化，获取材料内部原子或磁矩的动态信息，比如晶格振动、自旋涨落、分子运动等。
这可跟之前的电镜扫描不同，这个实验根本不是他们实验室能够完成的，光是中子源制备需要的仪器，他们实验室就没有，不要说他们实验室，整个江城大学，都没有。
需要借用原子能科学研究院或华夏散裂中子源等研究所的设备，以及与之配套的一大堆控制可检测设备。
而这样的实验，显然也是价值不菲的，国际中子源如岛国的j-parc、欧洲isis，每小时收费约为3-10万，华夏自有的中子源便宜很多，只需5000–20000元/小时。
但一次非弹性中子散射测试，至少需要好几个小时，甚至好几天。
他们这个课题进行了一年多，也不过只做过一次非弹性中子散射测试而已。
现在要对一块废料进行如此昂贵的实验，不要说他们，就算是肖蒙，也都做不了主。
所有人都看向了走进实验室的肖蒙和呙森林。
“鬼影峰，有没有可能，只是测量的误差？”
呙森林被这些眼神盯得心头一跳，赶紧说道。
好家伙，你们这哪是做实验，你们这就是在烧钱啊！
早知道他说什么也不会来这一趟。
肖蒙也陷入了纠结，不要说她现在没有经费，就算经费充足，要对一个废料做这样的测试，她也会犹豫。
看到大家的反应，陈辉也明白了过来，他物理也有3级，自然知道这样的实验不便宜。
但这不重要，他想要测试不过是为了验证，为了得到更准确的答案而已。
即便没有这个实验，他同样能够根据已有信息做出推测。
这不规则的孔洞根本不是什么缺陷，而是一种特殊的分形结构！
陈辉离开位置，来到白板旁，拿起马克笔，沉思片刻后唰唰唰在白板上写下一串公式，
ξ=πv/Δw√(d/2d)
其中ξ表示局域化长度，Δw是声子谱线宽，d为分形维度。
这个公式对于实验室中的人来说，并不难懂，杨驰更是第一时间拿起旁边的纸笔，带入实验数据，当v=3200m/s，Δw=0.05thz时，计算出ξ≈5.2nm，与电镜观测到的孔洞平均间距（5.0±0.3 nm）惊人一致！
这就意味着，分形结构创造了完美的局域化陷阱！
这还没完，经过最后的验证，陈辉也终于完善了脑海中的模型构建，他手中马克笔飞快的在白板上写下一个又一个公式。
用hausdorff维度d量化孔洞结构，引入分数阶积分表征声子路径，再重构声子散射，将传统散射概率替换为riesz势函数，描述声子与分形缺陷的相互作用，最后通过非平衡格林函数计算分形势场对能带的影响。
新的模型俨然已经出现！
将实验数据带入模型中，发现这所谓的缺陷，也即陈辉发现的分形结构，诱导出平带，显著增强了塞贝克系数。
“用氦离子显微镜在正常cuse薄膜上人工雕刻黄金比例分形孔洞！”
肖蒙第一时间意识到这个发现的重大意义，她也顾不得呙院长就在旁边，穿上实验服，亲自上阵开始操作起来。
这个实验同样有难度，但正好所有的仪器实验室中都有。
当完成雕刻，肖蒙拿着这块拇指大小的cuse薄膜来到原位电镜旁时，她做实验沉稳的手都忍不住有些颤抖。
“低频声子（<1 thz）沿分形孔洞边界螺旋传播，经历7次反射（斐波那契数列）后能量衰减至零！”
盯着检测仪器的邓婷声音颤抖的低声说道。
得到稳定的数据后，肖蒙继续操作仪器。
高频声子（>3 thz）直接被黄金比例孔洞捕获，形成稳定的驻波模式，电子束在穿过孔洞网络时，显示出量子干涉条纹——证明分形结构诱导了电子波函数的相干增强！
他们成功了！
“我们以为的缺陷……其实是自然书写的最优解！”
肖蒙看着最后的实验结果，喃喃自语。
谁能想到，最后的成功竟然来自一块已经被他们抛弃了三个月的实验废料。
她再次看向旁边那个脸庞稚嫩的小家伙。
这个家伙不仅构建出了全新的模型，还轻松的发现了这神奇的分形结构，无论哪一个，都是哪怕对她而言都是重大的发现。
分形结构的验证只是第一步，虽然现在已经是晚上九点，但没有谁停下手上的工作。
改造分子束外延设备，用随机微分方程调控沉积速率，在锗基底上生长出布满分形孔洞的硒化铜薄膜……
所有人都有条不紊的开始制备第34号样品。
“温度梯度测试开始。”
肖蒙启动激光闪射仪。
数据屏闪烁，邓婷双眼已经布满血丝，但她全神专注的盯着检测仪器，不放过任何一丝细微的迹象。
“热扩散系数0.32 mm/s，理论热导率0.89 w/m·k！”
“比现有记录低60%！”
邓婷惊呼。
但这时，塞贝克系数监测器突然警报——数值正在暴跌。
“载流子被分形界面捕获了……”陈辉快速重算能带，“立刻注入氩等离子体，用离子轰击打开量子隧穿通道！”
时间一点一滴的流逝，所有人都沉浸到了这紧张的制备工作中。
10个小时过去，最终样品终于成型。
在所有人热切的目光中，它被送入了综合测试仓中。
“塞贝克系数420μv/k，电导率1.8x10^5 s/m，热导率1.05 w/m·k……”
邓婷的声音在颤抖，“在723k环境下，zt值达到2.1！”
杨驰怔怔的看着屏幕，“这……这已经超过nasa深空探测器的要求……”
陈辉却盯着窗外的晨光，“不，这只是开始，如果引入双曲超材料作为声子滤波器，结合我的随机共振掺杂模型……”
肖蒙将手中咖啡杯重重放在桌上，“停，先写论文！”
“模型和分形结构都可以单独发一篇论文，陈辉是一作，大家没意见吧？”
肖蒙在实验室中扫了一眼，看向面色憔悴但精神振奋的大家，“关于新型热电材料探索的论文，杨驰一作。”
“邓婷，分形结构和新型热电材料的专利你来写。”
“陈辉，你论文可以先写出来，但别急着发表，等专利通过了，再去投稿。”
肖蒙特意叮嘱了一句。
数学研究的成果无疑是论文，但物理研究，却是能产生经济效益的，对于很多校企合作的项目，企业投资方甚至只关注专利的产出，而不关注论文。
这也是好事，以前华夏不注重专利，结果导致很多自己发明的东西，专利却在别人手里，受制于人。
比如青蒿素的发现者屠呦呦，成果是她的，但专利却被瑞士的诺华公司拿去，反而对我们建立专利壁垒。
虽然因此在几十年后获得了诺贝尔奖，但这项研究的成果却跟她老人家半点关系都没有，当时相关技术材料许多部门都有，都抢着跟外商合作，却唯独没有她的份。
而她只获得了一个华夏官方的发明二等奖，500元奖金，到她手中只有200元。
有了如此惨痛的教训，如今华夏科研者们对专利的重视度就高得多了。
对于肖蒙的分配，大家自然没什么意见，也不可能有意见，能者多劳，多劳者多得，这是天经地义的事情。
做完这些，肖蒙才来到呙森林身边。
昨天这位老人也陪着他们熬了一夜，此时脸色可不是太好，甚至那一丝因为兴奋而染上红晕的脸颊都让肖蒙感觉到一丝危险的气息。
“学院还有两百万自由经费，我回去就批给你们。”
呙森林兴奋的说道，他现在很庆幸自己亲自来了一趟，才能成为这场历史的见证者。
虽然他现在专注于行政，但毕竟当年也是搞物理，现在也一直关注物理的前沿发展，自然明白肖蒙他们这次突破的重要性，这不仅是凝聚态物理跨时代的进步，甚至，会对蓝星格局造成巨大影响。
当然，是对华夏无限有利的影响！
“如果不够，我再组织一场评审会，你的新课题经费多写点，暂时定为五千万吧！”
他补充到。
“明白。”
肖蒙露出笑容，“但您还是先回去休息吧，我送送您。”
她真担心这位老人家突然倒在地上，那可就不好说了。
走出实验室，呙森林忽然问道，“那个小家伙是你新收的研究生？”
肖蒙满脸遗憾的摇头，“不是我的学生，是袁新毅的学生，也不是什么研究生，是大一新生！”
“据说是imo满分金牌，高一还没读完就保送过来的。”
“什么？我们江城大学还能招到imo金牌选手？”
呙森林愕然瞪大眼睛。
更何况那个小家伙表现出来的能力，根本不是一块金牌能够形容得了的。
这样的人才，怎么能留在数学院，应该来物院才对！
可是王启明那个老家伙，可不是好糊弄的。
呙森林一路无话，心中却在念头电转的琢磨着。
……
杜克大学，杜克数学杂志编辑室，多贝西看着邮箱，心中暗恼。
双人双盲审核，这是杜克数学杂志录用论文时的常规流程，如果论文十分重量级，也可能会有多人审核，甚至，为这篇论文开一个报告会也是可能的。
当然，眼前这篇论文的确有些意思，但还达不到那个标准。
如今另一位学术编辑早已给出了审核意见，布莱恩特却依旧毫无动静。
她两周前就已经去提醒过布莱恩特了，如果不是得到对方肯定的答复，那个时候她就应该为这篇论文换一个学术编辑。
该死的！
多贝西暗骂一声，亡羊补牢的将这篇论文分配给了另一位mit的教授。
与此同时，数学院行政楼，
“嘿，史宾格，我想你一定会对这篇论文感兴趣的！”
布莱恩特坐在办公室中，手中握着电话，爽朗的笑着说道。
电话另一边的是《数学物理通讯》主编史宾格，同时也是成果颇丰的数学物理学家，长期任职于加拿大圆周理论物理研究所，主导量子系统与统计力学领域的跨学科研究，同时担任马克斯·普朗克数学研究所研究员，推动数学物理中算子理论与谱分析的应用。
在他的敲打下，奥利弗终于发下了最后一丝矜持，直接使用了那篇论文的结论，发表了自己的论文。
显然，他们选择的势《数学物理通讯》。
原本杜克数学杂志是他们最好的选择，这是他们的主阵地，可惜多贝西那婊子不是傻子，他这篇论文投过去，生死难料。
虽然《数学物理通讯》理论上也是双盲评审，但以布莱恩特这些年积累下来的人脉，在投稿后很轻易的就知道了这篇论文的学术编辑是谁，这个细分领域的一流学者本来也就只有那么几个。
他当然不会去催对方赶紧过稿，但提醒一下对方，这篇论文很有意思，还是可以的。
“你收了个好学生！”
史宾格一边打着电话，一边阅读起论文来，《朗兰兹纲领在凝聚态物理中的应用》，光看这个题目和摘要，史宾格就已经来了些兴趣。
他一直致力于推动数学的跨学科应用，这无疑是一个很好的实践。
他正好有空，如果不是布莱恩特这通电话，他或许会选择去溜猫逗狗，好好休息一下，但既然布莱恩特打来电话，他也不介意看看学术界的后起之秀。
奥利弗论文写成的时候，就已经上传了arxiv，自然也没有双盲的条件了，史宾格自然也知道自己手底下这篇论文的作者是谁。
很多期刊不接受发布在预发布平台的论文，但《数学物理通讯》没有这个讲究，只要你论文质量过关，就可以发表。
“我会好好看看的，如果没什么问题，它会出现在下一期的数学物理通讯上。”
史宾格知道布莱恩特打来电话的目的，他听说布莱恩特正在为一个重大的机会努力，想必这篇论文的发布能给他带来些许助力。
“赞美你，慷慨的史宾格！”
布莱恩特笑着挂断电话，然后再次拨通了另一位学术编辑的电话。
(本章完)