学霸的模拟器系统 第115节

　　他之前所有的思考，都建立在一个隐含的假设上：

　　势阱是对称的，任何不对称都是需要被消除的“误差”。

　　但是，Si和Ge，本来是两种不同的原子。

　　当它们肩并肩地站在一起，形成一个界面时，这个界面本身，就从根源上打破了完美晶格所具有的空间反演对称性。

　　在这个界面附近，原子间的相互作用势阱，天然就是“不对称”的！

　　如果势阱不对称……

　　那么声子——也就是热量的载体——在其中传播时，行为必然也会不对称。

　　从Si流向Ge的热声子，和从Ge流向Si的热声子，所经历的散射过程，根本就不是一回事！

　　就像走上坡路和走下坡路，难度截然不同。

　　这不就是……热量在微观尺度下的单向导通吗？

　　换句话说，这不就是一个微观层面的“热量单向阀”吗？

　　林允宁的心脏开始不受控制地加速跳动。

　　他终于抓到了那个“幽灵”，撕开了它的面具，看到了它的真实身份。

　　它不是bug，也不是系统误差。

　　而是他用Aether算法，在无意间发现的一个全新物理现象！

　　——界面声子谱的热整流效应（Thermal Rectification at Phonon Spectral Level）！

　　他的Aether，并没有出错！

　　恰恰相反，它以极高的精度，捕捉到了这个隐藏在强噪声之下的微弱物理效应。

　　他，林允宁，成为了世界上第一个能够从微观光谱层面，“看见”热量单向导通的人！

　　发现这一微观尺度下的不对称性，意味着什么？

　　林允宁的指尖开始微微颤抖，不是因为紧张，而是因为极度的兴奋。

　　这意味着，人类或许有史以来第一次，有机会在原子尺度上，直接“观测”并设计一种高效的“热二极管”。

　　这个概念一旦实现，它在芯片散热、温差发电、热能管理许多领域，将掀起一场真正的技术革命！

　　“下课！”

　　杨教授的话，将林允宁从思考中拽回现实。

　　“大神，走……走了，干……干饭去！”

　　杜德彪收拾着书包，冲着林允宁喊了一声。

　　林允宁却像是没听见。

　　他猛地站起身，一把将桌上那本摊开的《非平衡态统计物理》和几张写满推演的草稿纸扫进背包。

　　“我有点急事，你们先去！不用等我了！”

　　他丢下这句话，甚至来不及跟身旁一脸错愕的许嘉诚和周衍解释，便以百米冲刺的速度，第一个窜出了阶梯教室。

　　杜德彪嘴里还塞着半个冻梨，一脸的茫然：

　　“大……大神又……又干嘛去了？”

　　林允宁向着唐仲英楼一路小跑。

　　冬日冰冷的空气灌入肺中，却丝毫无法冷却他那颗因为兴奋而滚烫的心。

　　……

　　十分钟后，唐仲英楼，固体微结构国家重点实验室。

　　林允宁坐在电脑前，双手在键盘上翻飞，将过去几天重复测量的所有实验数据，和Aether反演出的声子自能结果，全部重新整理汇总。

　　然后，他用最简洁的语言和三张核心图表，构建了一份只有三页的PPT。

　　第一页：【现象】——展示了在Si/Ge界面两侧，反演出的声子自能虚部（代表散射强度）存在明显的、依赖于热流方向的不对称性。

　　第二页：【猜想】——基于界面空间反演对称性破缺，首次从微观谱学层面，提出了“界面声子谱热整流效应”的物理模型。

　　第三页：【意义】——指出Aether算法作为一种全新的“探针”，为直接观测和设计热二极管材料提供了前所未有的可能性。

　　做完这一切，他深吸一口气，将这份凝聚了他数个不眠之夜心血的PPT，通过邮件发送给了还在外地开会的韩至渊。

　　【一个可能的“新物理”：关于Si/Ge界面声子谱不对称性的猜想】。

　　邮件发送成功的提示弹出时，窗外的晚霞刚好穿透云层，给这座古老的城市镀上了一层温暖的光晕。

　　林允宁靠在椅背上，长长地吐出一口气。

　　一股前所未有的满足感，混合着连夜奋战的疲惫，如同潮水般将他淹没。

　　但他没有丝毫的放松。

　　他很清楚，一个非凡的猜想，需要同样非凡的证据来支撑。

　　而他现在所拥有的，只是一条逻辑上自洽、但证据链并不完整的线索。

　　他默默将整理的数据拷贝好，就回到宿舍，冲了个热水澡，换了身干净的衣服，然后重新坐回桌前，从书包里拿出了那本已经啃了一半的，Do Carmo的《微分几何》。

　　想要为这个猜想建立一个坚实的理论模型，他需要更强大的数学武器。

　　……

　　就在林允宁沉浸在黎曼流形的抽象世界中时，那台被他放在桌上的诺基亚手机，疯狂地震动起来。

　　屏幕上，“韩老师”三个字在不断闪烁。

　　林允宁接起电话，听筒里传来的，却是韩至渊严肃而凝重的声音。

　　“允宁，你叫上李默，十五分钟之后去会议室跟我开个视频会议。”

　　……

　　十五分钟后，固体微结构实验室的小会议室。

　　办公室的大屏幕上，Skype的视频通话界面已经打开，韩至渊那张带着几分疲惫却异常严肃的脸出现在屏幕上。

　　他显然还在外地，背景是一家酒店的房间，依旧是一身正装，头发梳理得一丝不苟。

　　“允宁，你的PPT我看了。”

　　韩至渊没有废话，直入主题，“想法很大胆，逻辑也初步自洽。但你必须清楚，从一个‘有趣的现象’，到一个被学界公认的‘新物理’，中间还差着十万八千里。

　　“尤其是你做出这种级别的发现，会有无数双物理学家的眼睛盯着你，要从你的理论中找到漏洞。

　　“科学界就是这么残酷，只要一个小差错，你就会从‘新物理学的探索者’变成人们眼中的小丑和笑柄。”

　　他顿了顿，眼神变得锐利：

　　“现在，我就是你最苛刻的审稿人……”

　　“第一个问题，你怎么排除其他可能的解释？比如样品生长过程中，引入的非故意掺杂或者缺陷态，导致了这种不对称性？或者仪器误差、表面污染等等。”

　　“我已经用Aether对所有的寄生峰进行了指认，”

　　林允宁的回答不假思索，“它们都位于高频区，与我们关注的低频声子模式没有耦合。而且，我重复了三组实验，更换了两个不同批次的样品，都观测到了同样的不对称性，这排除了偶然因素。”

　　“很好。”

　　韩至渊点了点头，立刻抛出了更加刁钻的第二个问题，丝毫没有因为林允宁是他的得意门生，而有丝毫的放松。

　　“你怎么证明，你观测到的不对称性，与热流的方向严格相关？目前，你的所有数据都是在平衡态下测量的，并没有施加一个真实的温度梯度。这在逻辑上是致命的漏洞！”

　　这个问题，一针见血。

　　精准地打在了林允宁证据链最薄弱的一环。

　　“目前还没有办法排除。”

　　林允宁沉默了片刻，坦然承认，“但是，我们可以通过后续实验来证明。”

　　他脑中飞快地构建着实验：

　　“我需要搭建一套微区加热的拉曼测试系统。用一束额外的激光，在样品的Si或Ge一侧进行局部加热，人为地制造一个可控的温度梯度。然后，通过拉曼光谱，实时监测界面另一侧声子谱的变化。”

　　“这个方案也许可行，”

　　韩至渊表示认可，但追问依旧犀利，“但你怎么精确标定那个微米尺度的温度梯度？任何非接触式的测温，都会带来巨大的误差。”

　　“用斯托克斯/反斯托克斯峰的强度比。”

　　林允宁已经想过了这个问题，“根据玻色-爱因斯坦统计，这个比值严格依赖于局域温度。它可以作为我们原位的‘微观温度计’。”

　　视频那头，韩至渊的眼神中，终于露出了一丝掩饰不住的欣赏。

　　他沉默了片刻，似乎在权衡着什么。

　　最终，他看向屏幕里的李默，下达了指令。

　　“李默，你立刻去联系Cryogenic Nanopositioners公司，加急订购一套低温电输运探针台，我们需要在样品上制作微电极，用来进行原位的电学加热和测温。允宁，你去找孙婧，我们需要改造现有的拉曼系统，搭建微区加热光路。”

　　他顿了顿，语气变得无比郑重。

　　“光有实验是不够的，否则我们永远无法区分，你发现的是一个全新的物理现象，还是一个更复杂的系统误差。

　　“你需要有严格的理论证明，需要一个定量计算界面声子透射系数的非平衡格林函数模型。这个工作量很大，但必须要做。”