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第328章 关键难题的突破!“量子围栏”理论的诞生!(3 / 6)

寸效应(QuantuSizeEffect)和人工能带工程(ArtificialBandEngeerg)!”

“我们知道,当材料的尺寸被限制在纳米尺度(通常小于电子的德布罗意波长)时,其内部电子的能量状态会发生量子化,形成分立的能级,这就是所谓的‘量子尺寸效应’。这种效应,会极大地改变材料的电子结构和物理性质。”

“而‘人工能带工程’,则是指通过人为地设计和构建具有特定周期性微观结构的材料(例如超晶格、量子点阵列等),来主动地调控材料的电子能带结构,使其展现出自然界中不存在的新奇物理特性。”

“我的‘量子围栏’理论,正是要将这两者完美地结合起来!”秦风的眼中,闪烁着一种近乎“造物主”般的光芒。

“我们的目标是,在‘墨子一号’这种有机-无机复合超导材料的内部,通过原子尺度的精密调控(这里就要再次感谢我们之前在‘物质重构’和‘工程优化’方面取得的突破了),构建出一种纳米尺度的、具有特定周期性和势阱深度的三维周期性势阱(PotentialWell)结构!”

“这些纳米势阱,就像一个个微小的‘量子盒子’,或者说,一道道坚固的‘量子围栏’!它们的尺寸,要精确地控制在能够对磁通线的量子化磁通元(Φ?=h/2e)产生显着量子限域效应的尺度。它们的排布,要形成一种能够与磁通线晶格(AbrikosovLattice)相匹配的周期性阵列。它们的势阱深度,则要通过精密的‘人工能带工程’来设计,确保其对磁通线的束缚能,远大于磁通线在强磁场和电流作用下可能获得的动能,以及热涨落的能量!”

秦风越说越兴奋,手中的电子笔在白板上飞舞,勾勒出一幅幅令人叹为观止的微观结构示意图。

“想象一下,”秦风的声音带着一丝蛊惑人心的魔力,“当磁通线进入到这种布满了‘量子围栏’的超导材料内部时,会发生什么?”

“由于量子尺寸效应,每一根磁通线,都会被‘囚禁’在离它最近的那个纳米势阱之中!它无法像在传统超导体中那样自由地运动,因为它每想移动一步,都必须克服那道由‘量子围栏’构筑起来的、巨大的能量壁垒!”

“这些‘量子围栏’,就像是为每一根磁通线量身打造的、坚不可摧的‘单人牢房’!它们不仅能够提供远超传统缺陷钉扎的、几乎是‘绝对的’钉扎力,更重要的是,它们是材料内禀的、周期性排布的结构!这意味着,无论磁通线的密度有多大,只要不超过‘量子围栏’的数量,它们都会被一一对应地、完美地钉扎住!彻底杜绝了因为钉扎中心不足或分布不均而导致的‘磁通雪崩’!”

“而且,”秦风的嘴角勾起一抹自信的笑容,“由于这些‘量子围栏’是通过‘人工能带工程’精确设计出来的,我们可以根据不同的应用需求(例如不同的磁场强度、工作温度、电流密度),来灵活地调整‘围栏’的高度(势阱深度)、宽度(势阱尺寸)和间距(周期性),从而实现对磁通钉扎性能的‘按需定制’!”

“这,就是我提出的‘量子围栏磁通钉扎’理论的核心!它不再依赖于材料中随机分布的、不可控的缺陷,而是通过构建一种全新的、内禀的、量子化的束缚机制,来实现对

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