< "https:">提供的《学霸的模拟器系统》 第210章 席梦思与纳米钉床（求订阅求月票）(第1/2页)
金陵大学,汉口路校门。
沿着那条两旁梧桐树遮天蔽日的坡道往里走,空气里那股子属于盛夏的燥热逐渐被另一种味道取代。
那是乙醇、丙酮混合着真空泵润滑油挥发后的独特气息。
对于搞材料的人来说,这就是“家”的味道。
材料科学楼地下一层,宋胤乾教授的实验室。
“允宁,来来来,快进来。”
宋胤乾穿着一件领口微敞的格子衬衫,脸上挂着那种见到亲人般的笑容,热情地把林允宁让进门。
在他身后,站着一个身材微胖,发际线已经有了明显后退趋势的男生。
他眼底挂着两个硕大的黑眼圈,一看就是刚通宵熬完大夜。
“这是周志强,博二的,高翔的师弟。”
宋胤乾介绍道,“这几天那几炉片子,都是他守着烧出来的。
“尤其是你邮件里特意交代的那个钛锡氧化物梯度缓冲层,工艺太难控制了,也就是志强手稳,才能做出来。
“周师兄好。”林允宁客气地点点头。
“林……………林师弟好。”
周志强有些拘谨地推了推鼻梁上滑落的眼镜,目光在林允宁那张过分年轻且没有任何被实验室毒打痕迹的脸上停留了两秒。
人的名,树的影。
虽然林允宁人在美国,但关于这位“春江学神”的传说,在金陵大学早就传遍了。
不过周志强心里还是有点犯嘀咕。
他虽然佩服对方的理论水平,但对于林允宁之前提出的那个“完美晶格匹配”方案,心里还是存疑的。
搞理论物理和搞材料制备可是两码事。
前者靠脑子,后者......靠命。
一个连管式炉都没摸过几次的大一新生,脑子里的想法再多,实践也终究有限。
“志强,别愣着了,把刚才的电镜照片和xrd图谱调出来给允宁看看。”
宋胤乾吩咐道。
“好。”
周志强走到控制台前,敲击键盘,连接在扫描电子显微镜上的大屏幕亮了起来。
屏幕上展示的,正是林允宁之前在邮件里要求的,利用特殊靶材制备的“完美缓冲层”样品。
“林师弟,你看。”
周志强指着第一张图,语气里透着一丝无奈,“我们按照你给的参数,精确调控了缓冲层的晶格常数。在常温下,它和掺钨vo2薄膜的晶格失配度确实降到了0.5以内。你看这xrd的峰位,几乎完全重合,堪称完美外延生
长。”
“但是......”
周志强按下了翻页键。
下一张图片,是经过三次40c热循环后的样子。
原本平整光滑的薄膜表面,此刻看起来像是干涸了一样遍布整个视野,有些地方甚至已经发生了卷曲和剥落,露出了底下的基底。
“一加热,还是崩了。”
周志强叹了口气,摊开手,“钨原子的半径太大了,就像是个硬挤进来的胖子。
“常温下,靠着你设计的缓冲层还能勉强‘锁’住。但一旦发生相变,晶体结构从单斜相变成四方相,体积发生剧烈收缩。
“这时候,缓冲层是''死''的,它不跟着变。上面的薄膜在缩,下面的缓冲层不动,巨大的剪切应力瞬间就把界面撕开了。
“硬碰硬,没戏。”
宋胤乾也皱着眉补充道:
“允宁,这说明‘晶格匹配’这条路可能走不通。哪怕我们算得再准,只要是连续膜,大面积的动态应力积累就无法避免。”
林允宁盯着屏幕上的裂纹,没有说话。
他之前的思路是:既然有应力,就用更坚固,更匹配的基底去“扛”住它。
但实验结果狠狠打脸了??物理学告诉他,堵不如疏。
他在脑海中唤醒了系统。
【学霸模拟器启动。】
【课题:用应力缓冲层’方法解决掺钨二氧化钒薄膜的动态热应力开裂问题。】
【注入模拟时长:50小时。】
意识沉入微观世界。
【第5小时:你尝试引入梯度缓冲层。你在基底和薄膜之间,生长了一层组分渐变的氧化钒。】
【模拟结果:失败。虽然缓解了界面应力,但总厚度增加,导致热导率下降,且制备工艺过于复杂,无法量产。】
【第15小时:你尝试将薄膜做成多孔结构。】
【模拟结果:失败。孔洞确实释放了应力,但也切断了声子的传输路径,热二极管的导热性能暴跌。】
【第30小时:你意识到问题的核心在于“连续”。只要薄膜是连续的一整块,应力就会在二维平面上累积,直到超过断裂韧性。】
【必须打破连续性,但又不能切断声子流。】
【第42小时:灵感闪现。你看着身下的床垫。为什么人躺在整块木板上会觉得硬,躺在由无数个独立弹簧组成的席梦思上却觉得软?因为弹簧是独立的,可以各自变形。】
【我们需要把基底变成一张“席梦思”。】
【方案生成:zno纳米线阵列作为柔性缓冲层。】
林允宁睁开眼。
他走到实验室那块写满化学式的白板前,拿起板擦,擦出一块空白。
“周师兄说得对,硬碰硬,肯定碎。”
林允宁拔开笔盖,在白板上画了一条横线代表基底,然后在上面画了无数根竖起来的小短线。
“所以,我们不碰硬的,我们给它铺一层席梦思。”
“这是什么?”
宋胤乾凑了过来,眼镜反着光。
“氧化锌纳米线阵列。”
林允宁指着那些竖线,“我们先在基底上,用水热法长一层垂直的氧化锌纳米线。这东西长得快,成本低,就像是无数根竖起来的弹簧。
“然后,我们在这些“床”的顶端,沉积我们的vo2薄膜。”
他在竖线的顶端画了一条波浪线。
“当vo2发生相变,体积收缩或者膨胀的时候,底下的这些纳米线是柔性的,它们会向四周弯曲、倾斜,去配合薄膜的变形。
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