学霸的模拟器系统 第252节

　　五分钟后。

　　“嘶——”

　　布兰登突然甩了甩手，像是被烫了一下，把手机扔在桌上，“见鬼，这也太烫了。这背面简直能煎鸡蛋。乔布斯设计这玩意儿是为了让人在冬天暖手吗？”

　　铝合金后盖散发着惊人的热量。

　　林允宁伸手拿起那台手机。

　　确实很烫。手指接触金属背板的瞬间，那种热度顺着指尖传导上来。

　　这是所有高性能芯片的宿命。

　　随着摩尔定律的推进，晶体管密度越来越高，芯片就像是一个被困在微米级空间里的火炉。

　　在这个没有风扇的密闭机身里，热量无处可去，只能通过外壳被动传导。

　　如果热量散不出去，CPU就会强制降频，性能就会撞墙。

　　“这是个物理问题。”

　　林允宁的手指摩挲着发烫的机身，“现有的散热技术太被动了。铜管、均热板，都是在等热量自己从高温区流向低温区。效率太低。”

　　“那能怎么办？给手机装个空调？”布兰登吹着发红的手指。

　　“空调太大了，但我们可以装个‘阀门’。”

　　林允宁的眼神变得深邃起来。

　　电流在二极管里只能单向流动，这是现代电子学的基础。

　　那么，热量呢？

　　如果能制造一种材料，让热量也只能单向流动——

　　这就意味着，可以把芯片里的热量强行“泵”出来，而不受外部环境温度的影响。

　　因为单向流动的关系，哪怕外面很热，热量也不会倒流回芯片。

　　这就是他在“雅努斯计划”里研究过的——声子热整流效应（Phonon Thermal Rectification）。

　　之前，他在金陵大学的实验室里，只是在几百纳米的半导体材料上观测到了微弱的效应。

　　但现在，看着这台发烫的划时代机器，他把理论变成现实，制造出一个宏观的、可用的固态器件。

　　热二极管。

　　……

　　林允宁没有再理会那台昂贵的玩具，直接回到了自己的工位，启动了Aether_Foundry模块。

　　屏幕上，黑色的终端界面亮起。

　　要实现宏观的热整流，靠纳米线的几何形状是不行的，无法量产。

　　关键在于材料本身。

　　他需要一种特殊的材料，它的声子传导特性会对温度做出非线性的剧烈响应。

　　“筛选强关联氧化物体系。”

　　林允宁输入指令。

　　数据库开始滚动。Aether排除了效率低下的梯形硅纳米线，排除了不稳定的有机材料。

　　最终，光标停留在了一个化学式上：

　　VO2（二氧化钒）。

　　这是一种神奇的材料。在68°C附近，它会发生著名的绝缘体-金属相变（IMT）。

　　在相变点以下，它是单斜晶系的绝缘体，晶格扭曲，声子跑得慢；

　　一旦超过68°C，它瞬间变成四方晶系的金属，晶格变得对称，声子传导率会发生突变。

　　“就是它。”

　　林允宁的嘴角勾起一抹笑意。

　　他在屏幕上构建了一个三明治结构的模型：

　　最底层是高导热的铜基底，中间是一层纳米级的二氧化钒薄膜，上面是芯片热源。

　　当芯片温度升高，超过相变点时，二氧化钒薄膜发生相变，热导率突增，像闸门打开泄洪一样把热量排出去。

　　而当外部热量试图倒灌时，由于接触面的温度梯度设计，薄膜处于绝缘态，热导率极低，大门紧闭。

　　这就是一个热流的单向阀。

　　“新竹，”林允宁喊了一声，“别玩手机了。帮我查一下二氧化钒薄膜的制备工艺，咱们可能要做个新硬件。”

　　方雪若正好端着咖啡走过来，看了一眼屏幕上的设计图。

　　她虽然不懂声子谱，但她看懂了那个结构示意图。

　　“这东西能干什么？”她问。

　　“能让刚才那台发烫的iPhone降温至少5度，而且不需要风扇。”林允宁淡淡地说。

　　方雪若的眼睛瞬间亮了。

　　作为曾经的华尔街精英，她太清楚这句话的含金量了。

　　“这东西能申请专利吗？”她立刻问道。

　　“当然。”

　　“那就赶紧做。”方雪若把咖啡杯放下，语气变得急促，“如果这东西真能做出来，哪怕只是原型机，我也能把它卖给Intel或者苹果。这可能是继AD-01之后，咱们的第二个现金奶牛。”

　　……

　　就在林允宁沉迷于设计热二极管的晶格匹配时，电脑右下角弹出了一个邮件提示。

　　发件人：Nature Editorial Office（自然杂志编辑部）。

　　林允宁的手顿了一下。

　　这封邮件，他等了一个月。

　　他点开邮件。

　　【林先生你好，

　　我们很高兴地通知您，您关于“扭转石墨烯中的全息热耗散模拟”的论文，已被原则性接收（Accepted in Principle）。】

　　原则性接收。

　　这意味着只要按照编辑的要求修改一下格式和拼写错误，这篇论文就将登上《Nature》的正刊。

　　之前为了赶时间，也为了规避理论上的争议，林允宁决定将尚未完善的理论部分暂时剥离，先把那个惊世骇俗的“桌面黑洞”实验结果发出去。

　　即便如此，审稿人的评价依然高得吓人。

　　Reviewer #1：“虽然理论解释尚不完美，但这毫无疑问是本世纪最精妙的量子模拟实验之一。作者利用摩尔纹光学杠杆实现了惊人的控制精度……”

　　Reviewer #2：“首次在固态系统中清晰观测到了模拟的霍金辐射热谱。这是物理学的里程碑。”

　　……

　　林允宁看着屏幕，并没有太多的狂喜。

　　这在他的预料之中。

　　他拿起电话，拨通了芝加哥大学物理系实验室的号码。

　　“埃米特，论文接收了。”

　　电话那头传来了玻璃杯摔碎的声音，紧接着是埃米特·卡特明显粗重的呼吸声和玛利亚的欢呼。

　　对于两人来说，能在《自然》杂志上发表一篇论文，即使不是第一作者，也是科研生涯上浓墨重彩的一笔。

　　“别高兴太早，”

　　林允宁打断了他们的庆祝，“校样（Proof）发过来了，你们核对一下数据图表，别出低级错误。”

　　……

　　两周后。

　　芝加哥大学的考场外，蝉鸣声声。

　　大一的荣誉理论力学课（Honors Mechanics）期末考试刚刚结束。

　　学生们像出笼的鸟一样涌出教室，讨论着暑假的去向，有人要去夏威夷，有人要去欧洲。

　　林允宁单肩背着包，混在人群中。

　　对他来说，这种大一的考试毫无难度，甚至有些无聊。

　　但他并没有像其他人那样期待假期。

　　他的脑子里，还盘旋着刚才看《Nature》最终校样时发现的一个细节。

　　那是一张黑体辐射的频谱图。

　　是他们在10mK极低温下测得的“黑洞热辐射”曲线。

　　在那条光滑的玻色-爱因斯坦分布曲线的高频尾端，有一个极微小的、几乎可以被当作仪器误差忽略掉的偏离。