陈敏是个心直口快的人,有什么话藏不住,对于碲化铋基热电薄膜实验研究的课题她心里实在是没底,等商量具体实验计划的时候,借机埋怨起来。
“我们组人最少,有实验室工作经验的只有大师兄你一个,你一个人带着我们两个什么都不懂的小白,就算争取其它课题也合情合理,为什么要谦让呢?大师兄,你前途无忧,这么一让倒是高风亮节了,可我这样的新人小白,搞这个没希望的课题,也不知道什么时候才能出头!”
陈敏跟吴承越接触多了,知道他内里也是一样的温文尔雅,不会跟别人红脸,在他面前什么话都敢说。
埋怨完吴承越她还觉得不解恨,又拿着高幸出气:“小师弟,大师兄发神经你也不拉着点儿,跟着他一起疯不算,还拉我垫背,哼!我的前途啊,我的几个月大好青春就要白白浪费啦!”
“六师姐,你怎么还嚎上了?哪儿学的种本领,教教我呗?”高幸知道陈敏是心里没底,想从大师兄那里探探口风,还故意不好好说话,拿自己两人过嘴瘾开涮呢,也跟着她二。
“还敢羞辱我?”陈敏横眉竖眼的训斥高幸:“大师兄都没敢答应十月底完成课题,你倒好,还敢说什么保证完成任务?你傻呀?不会诉诉苦,多争取点儿时间吗?”
“嘿嘿,六师姐,你觉得那么多学校联合搞的项目,院长他们都已经确定了时间节点,我们诉诉苦就能多争取到时间?”高幸笑嘻嘻的反问她。
“好像也是!不过......总之我们就不该接这个课题!”陈敏扶着额头想了想,又绕回开始的话题。
“小师弟,给你六师姐解释一下,免得她想不通,再这么闲扯一阵,我们这试验计划今天是订不出来了。”吴承越微笑着安排,顺便也能看看高幸是不是理解自己接这个课题的用意。
高幸知道陈敏也跟课题组里大多数人一样,不看好碲化铋基热电薄膜这个途径能有效提升热电优值。
想要提升材料热电优值,要么提高功率因子,要么降低热传导系数。
影响材料功率因子的物理因素主要有四项,能态密度、散射参数、载流子迁移率、费米能级。
前三项属于材料本质因素,只能通过更好的物态和纯度来提升功率因子,而在实验中,可以采用改变材料纯度来调节控制费米能级这个因素,以求做到最大程度提升功率因子。
热电材料的热传导作用更多是通过晶格来完成。晶格热传导系数又取决于三个物理因素:声速、定容比热和平均自由程度。声速、定容比热这两个物理因素同样取决于材料的本质,不能改变,但平均自由程则可以随着材料中晶界或者杂质的多少而发生改变。
纳米结构的关键在于有纳米层级的微结构特征,而晶粒缩小到纳米规格的时候,就会产生出新的界面。这种新界面的原
子排列属于短程有序的状态,不同于一般均匀质地晶体界面的长程有序状态,所以材料整体性质不单单由晶格中原子之间的作用来决定,还有界面的因素。
国外两位科研人员率先发现并提出材料存在二维多层膜结构,如果经过分子束外延形成超晶格的结构以后,会因为量子效应使得材料的能隙加大,而晶格之间的界面同样会影响到材料本身的热传导系数。
超晶格结构也可以理解称为多层膜结构,因此,实现热电材料薄膜化之后,从理论上说,可以明显提升热电材料ZT指。
国外研究团队曾经提出理论预测,超晶格结构的热电材料ZT值要比同质地块材大五十到七十倍,如果能成功研究制备出可用于温差发电器上的薄膜化热电材料,煤火治理热电转换的效能将会得到非常大提升。
不过目前这类超晶格(多层膜)热电材料的研究还处在起步阶段。一维或者二维纳米结构的材料界面都因为多孔隙或基座存在,从而导致该类结构材料热传导系数的实验数据很难被准确的测量掌握,而实际生产制备也相当困难。
陈敏这段时间收集整理资料都主要集中在热电材料能态密度、散射参数这几个方面,她更多的时候是在思考如何在这几个方面做文章,对纳米结构关注得不是很多。
同时她也受到一些论述影响,认为纳米材料热传导实验数据无法掌握,所以想当然的认为这条路太难,从心理上就排斥碲化铋基热电薄膜这个研究课题。
而高幸在系统空间的实验室里捣鼓了很长时间,渐渐发现这些困难好像不是无法克服的,而且国内外很多研究团队都在朝这个研究方向努力,可见这是一条有可能走得通的道路。
他猜测吴承越也是看到这一点,才决定接下这个实验课题。
如果能在这个研究方向取得有效突破,那么这个课题的前景不但不会比其它三个课题黯淡,甚至更加耀眼,还耀眼无数倍。
当然,这个研究课题确实比其它三个更难,想要取得突破,必须有大量的实验过程支撑,也许还得有运气傍身,才不会走错路,颇有些富贵险中求的意思。
高幸讲了自己这段时间总结出来关于热电薄膜材料的优劣,陈敏有不同意的地方当即提出来,两人一问一答,吴承越不时也补充几句,慢慢的,陈敏的看法也改变了。
高幸和吴承越都看好碲化铋基热电薄膜材料这个研究方向,现在解决了陈敏的心态问题,三人能静下心来制订实验计划。
吴承越把需要做的事情一件件理出来,高幸和陈敏两个人补充,没用多长时间,具体的实验步骤都罗列出来。
看到有那么多步骤,陈敏一阵头大,又冒出一个问题:“这么多事情,要做到什么时候啊?小师弟,你在会议上为什么敢说十月底内保证完成任务?”
这下轮
到吴承越帮高兴说话了,笑着问陈敏:“六师妹,你还记得小师弟去年数学建模大赛时候的表现么?”
“当然记得,小师弟在两次面试中都表现出远比其他人快无数倍的思考能力,我就是从那个时候开始成为小师弟的粉丝呢,嘻嘻!”
“那不就行了?有个脑力怪人在我们的小组,肯定能把时间的有效利用最大化,你还怕他是吹牛的不成?”
“小师弟那时候表现出来的是快速推理计算能力,而我们接下来要面对的是大量的实验步骤和数据筛选,学科和应用方式都不一样吧?”
“不一定哦,小师弟的数据分析整理,有效信息提取能力也许能用在实验研究中呢?”
吴承越就是看到高幸这个优势,在会议上高幸说出能按时完成任务,他才没有提出异议。
他微笑着问高幸:“小师弟,对于这些实验步骤的时间节点,要不我们以你的方式来排时间表?”
高幸倒没觉得自己有什么过人之处,不过有系统的帮助,他确实能在繁杂的实验步骤中找出最有效的途径,节约大量时间。
“六师姐,麻烦你帮我纪录一下,”高幸也没谦虚,对应着罗列出来的各项步骤,边想边说出自己计划的时间:“合成碲化铋基热电材料的时间我看一个月够了。共蒸法、闪蒸法实验可以控制在四天,化学气相沉积、电化学原子层外延法五天,离子束溅射、磁控溅射法七天,脉冲激光法......”
陈敏目瞪口呆的听着高幸一项项报时间,高幸每说出一项,她都觉得在那个时间节点内根本不可能完成,不过还是老老实实按高幸说的一项项记录下来。等高幸全部说完,她统计了一下计划出来的时间,一百一十天,刚好是十月底。
陈敏把整理好的时间表发到高幸两人电脑里,吴承越认真看了一阵,没说什么。倒是她咋咋呼呼的问高幸:“小师弟,你没跟我们开玩笑?这些实验项目真可以在你说的时间内完成?”
高幸为了不让两位师兄师姐惊掉小巴,还是按照常规的计划来排时间表,不然他在系统空间的实验室里事先筛选过一遍,有的实验步骤完全可以省略,算上材料制备和一些验证分析必不可少的那些有硬性时间要求的流程环节,整个实验过程他完全有把握可以控制在两个月之内。
当然,实验能不能取得预期效果,那是研究课题选择的问题。
“六师姐,你就放心吧,只要我们计划出来这些实验步骤可行,我保证每一项都能按时间表完成,你随时可以监督。要是我哪一项完不成,你随时可以踢我屁股,嘿嘿!”
订出时间表,当然是要执行的,高幸首先得在语言上给两人信心。
陈敏像看外星人一样,从头到脚仔细看了高幸一遍,喃喃的说:“小师弟,我真搞不明白,你哪来的信心......”