第171章 這是之前沒有出現過的現象
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看著三人做實驗的樣子，胡偉很快便意識到了自己與他們之間的差距。
其實胡偉在燕大物理系的成績也非常不錯了，連續兩年都拿到了學院的一等獎學金，保研基本是板上釘釘的事情了。
但與真正的科研相比，胡偉還有些不小的距離，別說自己上去操作了，就連徐瑞三人每一項操作的意義都未必能夠清楚。
如果只是雷晨有這個能力，胡偉倒也可以理解，畢竟雷晨已經是博士了，實驗經驗是比較豐富的。
可是徐瑞和王峻卻跟胡偉一樣，只是大二的本科生而已，這讓胡偉根本找不到任何的藉口。
經過一段時間的實驗，大家逐漸適應了這個新的團隊，對他們的實驗工作也越發的熟悉了起來。
連沈紫瑤、趙銘宇、胡偉這些之前沒做過物理科研的學生，現在也開始參與了一些比較簡單的實驗，沒有再像一開始時那樣只是旁觀了。
完成了幾十組的實驗之後，徐瑞和其他人一起總結起了這些天的實驗。
「從STM圖像的結果來看，我們的實驗距離理想情況還存在著差距。大家都說一下自己的想法吧。」
在理想狀態下；鉛應該在B$表面生成均勻的單層薄膜：
但實際上，在這些實驗之中，最終鉛都只是在BiS表面生成類似於島狀的團簇而已。
它們之間彼此分離，就像是分散在玻璃上的水銀一樣，對於BiS3表面的覆蓋率還不到60%。
徐瑞說完之後，雷晨第一個發表了自己的想法。
「我覺得還是鉛的表面遷移能太低的緣故，在室溫下它們就很容易團聚在一起。
「我們的本意是在低溫下讓它們形成薄膜並固定，可是鉛原子沒有足夠的動能去找到晶格的位置，因此最終形成的是無序的玻璃態——」
作為團隊裡年齡最大、經驗最豐富的成員，雷晨也沒有保留什麼，大膽的說出了之前實驗不足的地方。
「我也覺得雷師兄說得很有道理，但是這個問題解決起來卻並不容易。」
王峻同樣對此表示肯定，只是找到問題的原因，卻並不代表找到解決的方案。
徐瑞也早就意識到了這個問題的存在，一直在思考著應對的策略。
這個時候，沈紫瑤有些不解的說道：「在凝聚態物理上面，我現在只是一個門外漢而已，可是我有一個疑問，既然在低溫下鉛原子更容易被「凍結」，我們為何不試一試繼續降低溫度呢？」
沈紫瑤的話乍一聽上去似乎有些道理，不過還是很快遭到了雷晨的反駁。
「事情沒有那麼簡單的。要知道，鉛的熔點可是327℃，如果溫度過低的話，鉛原子的表面擴散幾乎為零，我們只能得到一堆無序的鉛，覆蓋率甚至還會比之前更低。」
「原來是這樣，是我想得太簡單了。」
最近沈紫瑤一直在惡補凝聚態物理方面的知識，只是在這非常有限的時間之內，沈紫瑤還是很難讓自己追上這些真正物理專業的學生。
不過沈紫瑤的疑問卻給了徐瑞一個新的思路，順著這個方向去思考了一會兒，徐瑞也決定去嘗試一下。
「這樣，我們將生長程序修改一下吧。先在300℃生長Bi2S3，然後降溫至—10℃，再去進行鉛的沉積。」
聽徐瑞這麼說，雷晨和王峻都表現得有些不解。
「徐瑞，這真的可以嗎？這麼低的溫度，到底如何讓鉛原子在BiS的表面擴散呢？」
「是啊，—10℃的溫度還是有些太低了吧，至少也還是要把溫度再提高一些才行。」
胡偉雖然心裡也有些疑惑，不過卻非常支持徐瑞的決定。
「我們還是先試試看好了，反正多做一組實驗也沒什麼的。」
「說得也是，我們先試試看好了。
他們相信徐瑞這麼做肯定是有自己的想法的，即使心裡有不同的想法，也還是按照徐瑞的要求開始了新一組的實驗。
而最終的結果也沒有什麼意外，就像雷晨和王峻所說的那樣，這次的鉛依然只是生成了島狀的團簇，覆蓋率也比之前還要更低一些。
「我就說嘛，低溫沉積是不可能得到連續的薄膜的。在原子尺度上，這種台階導向的理論是不成立的。」
雷晨倒也沒有什麼別的意思，只是這次他確實對徐瑞的想法有些想不通，覺得這樣的嘗試是完全沒有必要的。
徐瑞卻並沒有糾結於STM圖像的結果，而是調出了生長過程的RHEED圖案，仔細的觀察了起來。
終於，在某一個位置，徐瑞找到了自己想要看到的現象。
「你們看，在沉積開始後的第80秒，RHEED振盪出現了一個異常的頻率倍增。這是我們在之前的實驗中所沒有出現的現象————」
順著徐瑞手指的方向看去，其他人也注意到，徐瑞所說的現象的確是存在的。
「這確實是之前沒有發生過的。難道說————鉛原子表面生長的模式，竟然發生了相變？
」
雷晨顯得非常驚訝，沒想到這次的實驗真的可以出現一些令人驚喜的現象。
王峻則是快速的拿出本子計算了起來，隨即便根據這個現象得出了背後的結論。
「鉛原子沿台階邊緣擴散的速率，與台階密度、溫度之間滿足這樣的關係————看來是我們製造的台階太密了，讓鉛原子在不同的台階間被限制住，因而無法合成連續膜。」
這個時候，沈紫瑤也發揮出了自己的數學優勢。
「按照這個計算結果，我們應該重新優化輻照參數，讓台階間距變為原來的三倍左右。」
趙銘宇同樣算出了這個結果，但計算速度還是要比沈紫瑤慢出一些。
徐瑞聞言也點了點頭，並繼續補充說道：「沒錯，除了台階間距需要從1納米增加到3納米之外，在沉積過程中，還需要再給樣品施加一個微弱的交變電場，頻率在1kHz，幅度在0.1V/mm————
，「我明白了————因為交變電場能夠起到調製表面原子化學勢的作用，就相當於提高擴散係數了。根據公式，0.1V/mm的電場，可以使擴散係數提高約20%左右，正好能夠幫助鉛原子跨越台階間的勢壘。
「」