第二個月:“我覺得應該是硒空位缺陷導致的費米面重構不完整,吳工,嘗試一下增加后退火步驟,在真空下加熱到400°c,促進界面電荷轉移。”林燃提醒道“我覺得界面效應會是關鍵,srtio3的極性層會誘導二維電子氣,提升tc。”
這和2014年nature的一篇文獻有關,在那篇文獻里有提到,fese/srtio3系統可以利用界面效應將tc從8k推到100k以上。
團隊迭代三次,調整硒/鐵比從6:1到8:1,終于在第四個樣品上看到進步:xrd顯示銳利峰,表明完美晶格匹配。
第三個月,才開始初見曙光,使用高壓氧摻雜,fese薄膜的晶格扭曲,a軸參數從3.76增加到3.78,電子-聲子耦合增強。
在模擬觀測中,顯示tc能達105k。
林燃說:“我知道大家很高興,但這還不夠,我們需要繼續優化。
因為月球南極的輻射環境會干擾oper對,但低溫能抑制熱噪聲。
我們需要集成輻射屏蔽層,用硼摻雜金剛石作為緩沖,bdd的tc雖只有11k,但其寬帶隙能阻擋宇宙射線。”
他們開始摻雜實驗:在be腔內引入氧氣束,壓力控制在10-6torr,摻雜水平0.1-0.2原子%。
測試使用四探針法測量電阻-溫度曲線:在氦氣制冷機下,從300k降溫,電阻在110k附近驟降到零,磁化率測試確認issner效應,臨界電流密度jc達105a/。
“教授,根據失敗樣品分析,st顯示氧團簇導致相分離。”吳工說。
林燃思考片刻后說道:“調整氧束能量可行嗎”
他們調整氧束能量從5ev到3ev來對均勻性進行優化調整。
第四個月,團隊終于做出第二個樣品:一個5見方的芯片,表面閃爍著金屬光澤,集成bdd屏蔽層厚度2μ。
測試在液氮模擬下,電阻驟降到零,能夠運行簡單ai算法:芯片處理100x100矩陣乘法,效率比硅基高500%,且無熱積累。
整個團隊空前振奮,因為至少到了這里,這條路是可行的。
從路徑的層面,這是能夠超過硅基的材料。
在地球上,我們沒有辦法在短期內超過英偉達,那么我們就仰望星空。
在團隊士氣為之一振的時候,林燃提醒道:“這只是地球測試,月球的微重力會影響薄膜應力,我們需模擬真空脫氣。”
第六個月,團隊在真空模擬艙里進行最終驗證。
實驗人員戴上手套,動作小心地將樣品放入測試架。
所有成員都屏氣凝神,有的在實驗室外等結果,有的在辦公室等結果:這是最后一步,如果通過,就能送上月球。
“啟動模擬!”林燃命令道。
艙內抽真空到10-7torr,溫度通過輻射冷卻降到100k,模擬月球輻射用質子束轟擊,每平方厘米1010粒子/秒。
芯片連接上ai測試電路:輸入一個卷積神經網絡模型,處理模擬月球圖像數據。
屏幕上顯示電阻保持零,計算誤差率lt;0.1%,jc在輻射下僅下降5%。
“林總,它穩定了!