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春节之前,FASTER项目组在铈铝铜非晶中继续掺杂锗、锡、铅,以及锗锡、锗铅、锡铅、锗锡铅,各种排列组合,不同的成分占比都试过了,有效的样品编号一直编到了A21。
经测试,非微纳米级的加工性能,掺杂锗铅的铈铝铜非晶金属塑料最优,样品编号是A18。
具有优异微纳米级加工性能的样品,还需要进一步研究、制备。
几个月以来,沈奇每天研究各种金属元素,带领团队合成制备各种非晶合金,在实验室里,他感觉自己是1/3个数学家,1/3个物理学家,1/3个化学家。
为此沈奇花费200多万点学霸积分,将化学升到11级的大师级,并在春节期间查阅了大量化学文献,以无机化学为主。
化学升为大师级貌似起到了一点作用,沈奇反复研究元素周期表中的所有元素,决定从本质上做出改变。
春节之后,沈奇坐镇中心主任办公室,偶尔去一下实验室检查实验进度。
实验室的另外两把钥匙交给杨定天和汤元保管,这两人算是沈奇在物理上的左膀右臂。
沈奇将杨定天和汤元喊到办公室,对左膀右臂说到:“或许不是掺杂元素的问题,而是我们选择的母版并不合适,经过我充分研究,我认为可以用镓取代铈铝铜三元体系中的铝,新的三元体系母版是铈镓铜非晶。为什么要做出结构性的调整呢,我是有依据的。”
沈奇操作他的电脑,杨、汤二人各搬一张椅子,坐在沈奇身后学习观摩。
通过计算机模拟,结合第一性原理、沈奇的4条凝聚态物理理论要素,沈奇在电脑中比较了Ce70Al10Cu20和Ce70Ga10Cu20的电子能态密度图。
“你们看,铈铝铜中铈-4f的电子能态密度明显高于它在铈镓铜非晶三元体系中的能态密度,这说明了什么?”沈奇指着电脑屏幕问二位得力干将。
汤元抢答:“这说明,铈-4f电子在铈镓铜体系中更加非局域化。”
“没错。”沈奇点点头,控制鼠标键盘做了一个新的操作。
模拟软件显示,Ce-Al-Cu体系中Al-3p电子轨道和Ce-4f及Ce-5d电子轨道相互杂化作用很弱。
相反,在Ce-Ga-Cu体系中,Ga-4p电子轨道和Ce-4f、Ce-5d电子轨道之间有较强的相互作用,使得部分局域态的Ce-4f1转变为非局域态的Ce-4f0。
沈奇问到:“这又说明了什么?”
还是汤元抢答,他茅塞顿开的拍拍脑门:“这说明,镓的化学势与铈原子的相互作用导致部分非局域态的铈-4f0出现,如此一来,铈-铈之间的化学键缩短。考虑到FASTER项目,理论上来说,新的铈镓铜三元体系将拥有更符合我们要求的局域原子排列结构……后面的理论依据我解释不清楚,这涉及到缺陷拓扑学乃至复杂性,反正我大概明白沈院士的意思。”
“OK,他理解了,那你呢?”沈奇转而询问杨定天。
杨定天回答到:“理解。”
“那么A系列的样品研发到此为止,A21是最后一个。从今天开始,我们进入B系列的研发实验阶段,B系列的母版是铈镓铜三元体系,先把这种合金锭整出来吧。”沈奇布置了新的任务,杨、汤二人领命赴实验室。
镓的产量低,售价比铝贵,用镓取代铝,意味着实验成本以及后续商业化的成本将提升。
那也是没办法的事情,实验研发阶段,沈奇需要考虑经济效益,但又不能被非学术因素束缚住前进的步伐。
优秀的科学家须具备高度前瞻性眼光,万一哪天提取、制备高纯度镓的应用技术发生飞跃性的突破,成本问题就不是问题了。
不管如何,沈奇的精英物理团队根据沈奇自创的凝聚态物理理论体系,在短时间内成功研制出一种优良的金属塑料材料,样品编号A18,拟对外公布的正式名称为Ce-Ga-Cu金属塑料。
这种金属塑料中掺杂了一定配比的锗和铅,这个结论可以公开,但具体配比绝不能公开,仅限于项目组内部知晓。
A18样品是沈奇团队集体努力的智慧结晶,是科技成果,是专利。
接下来,沈奇很清楚要做什么,申请专利保护,以及发表A18样品的研究成果。
做这两件事情之前,沈奇让项目组其他11位成员签署一份补充保密协议。
进项目组的那会儿,物理研究员们已经签过一份保密协议。
当时并没有产出具体的研究成果,而现在有一项科研成果了,项目组拥有了一定的科学资产,所以研究员们还得签署一份补充保密协议。
白纸黑字,签字画押。
大家都签了。
沈奇收好11份补充保密协议:“好,既然签字画押了,那我们现在是一条绳上的蚂蚱,FASTER是国家重点科研项目,泄漏此项目的任何科研机密,等同于叛国。”
沈奇说的很严肃,大家听的很认真。
“大家承担责任,承担风险,自然会有对等的回报。”说完叛国者的悲惨下场,沈奇随后谈了谈效忠祖国、进入FASTER项目组的好处:“我在美国学术界呆了很多年,80年代之前,美国的科技成果转化跟我国2010年之前一样混乱。”
“后来美国出了《拜杜法案》,如今美国的科技成果、专利成果转化率超过80%,专利发明人名利双收,企业付钱付的心甘情愿,双赢。中国版的《拜杜法案》实施于2007年,即《科技进步法》,2010年之后,又在《科技进步法》中新增、修订若干条目,中关村是试运行基地,国家鼓励科技创新和产业化。”
“当然了,中美国情不同,美国名校大部分是私立的,政府干预程度非常低。但我们欣喜的看到,中国也在做出改变,至少我们出了燕大校门走几步路,在中关村区域可以施展拳脚,收获正当合理的报酬。”沈奇说到这里,发现研究员们神情振奋。
能收获正当合理的报酬,谁不开心?
在中关村,中央事业单位,即燕大、水木这种顶级学府,拥有科技创新自主权。
说通俗点就是,燕大、水木有特权,他们的科学专利交易直接和企业谈,报财政部备案就行了。
这对燕大、水木的科研工作者来说是好事,只要出了科研成果,赚钱更容易了,而且更有保障。
沈奇想跟A18样品找个买家,他们卖的是专利开发权。
这涉及到一些专业流程,在A18样品的专利保护搞定、A18样品的学术论文发表之后,沈奇会安排专业班子跟企业买家接洽。