第75章 你真的是一个材料学天才
第75章 你真的是一个材料学天才
“这是……新的多孔硅纳米粒子形态!”
宁晨敏锐的发现,这张TEM图像中所显示的孔状结构,与之前的产物的孔状结构并不相同。
而这,正是宁晨前些天所假设出来的另一种多孔硅纳米粒子形态!
激动之中,宁晨查找起这批产物的实验数据。
“原来如此,当硼酸的添加量大大提升之后,就会生成这种新的孔状结构。看来一开始就将硼作为单纯的添加剂的想法,是一种不可取的思维定式啊。”
在这一次的实验之中,硼酸的添加量甚至比纳米硅还要更多一些,这样的添加比例,宁晨之前是绝对不敢想的。
完成了手里全部试样的TEM测量工作,宁晨仔细的分析起了其中的规律。
经过分析后,宁晨发现,在某个较大的硼酸添加比例附近,生成的产物都有类似的新型孔状结构存在。
这更加证实了宁晨的假设,这种现象的出现恐怕并不是偶然。
带着激动的心情回到实验室,宁晨顾不上休息,立刻又准备起了新一轮的实验。
这一次,宁晨重新调整了硼酸与纳米硅的添加比例,将两者的质量控制在7:5到9:5之间,并进行着更为精确的质量比划分。
在新一轮的测量之中,宁晨果然发现,这种新型多孔硅纳米粒子产物的生成,并不是一种偶然的现象。
“当硼酸和纳米硅的质量比例在8:5左右的时候,生成的产物拥有更大的孔状结构。而这种结构的产物,标准样品的产出率明显提升了不少。”
仅仅是经过一个阶段的改良,标准样品的生成率就从百分之三十提升到了百分之五十,这样的提升幅度,让宁晨感到非常的满意。
……
这一天,徐洲来到宁晨所在的实验室,了解着宁晨实验的最新进度。
“怎么样,宁晨,最近的实验有什么进展吗?”
宁晨找出最近做的一些TME图像,以及各种其他的实验数据,向徐洲讲述了起来。
“徐老师,最近的实验的确有很大的突破。在我更改了硼酸和纳米硅的添加比例之后,生成了一种新的多孔硅纳米颗粒结构……”
听着宁晨的讲解,徐洲也感到非常的意外。
“竟然把硼酸的添加量控制到这么高……而且这种新型产物的生成,还真是让人感到不可思议啊!”
一时之间,徐洲也没有想清楚整个实验中的理论依据,但这些实验现象,无疑说明宁晨的想法是完全正确的。
“宁晨,能跟我讲一讲,你是怎么想到通过这样的方式,来合成这种新型的产物的呢?”
这一次,宁晨没有再用胡思乱想的借口含糊过去,而是从理论上解释了其中的原因。
“徐老师,我们之前也讨论过,这个实验其中的一条重要的核心步骤,就是将本征硅纳米颗粒,转化为p型的纳米颗粒。”
“没错,这个问题当时我们也说过。因此只有当硼的添加比例合适的时候,才可以生成这种特殊的孔状结构。”
“徐老师,后来我重新建立了一个新的一维扩散模型,这是这个模型的公式——”
宁晨在纸上写下了一个偏微分方程,并跟徐洲讲解起其中的原理。
“通过这个一维的扩散模型,我们能够找到硼的总浓度、硼原子的表面浓度、扩散系数这几个量之间的关系。经过计算我发现,当硼的总浓度在一个较高的水准的时候,整个模型依然是有可能成立的……”
因为这其中涉及到了一些高阶的数学知识,徐洲一时并没有理解其中的具体原理。
不过徐洲毕竟也是懂一些数学的,在仔细和宁晨讨论之后,终于明白了宁晨的想法。
“原来如此,这样构造一维扩散模型的话,的确可以构建一种新的多孔硅纳米粒子结构。没想到这其中最重要的一环,竟然是一个数学公式啊。”
这个时候,徐洲突然有些明白,为什么宁晨在数学能力如此突出的情况下,还会继续选择研究材料学了。
良好的数学基础,让宁晨在各个其他的理工科目上,都拥有了更高的上限。
很多的时候,遏制材料学向上发展的,或许并不是单纯材料学的知识,而是其他理学的基础知识。
“嗯,徐老师,的确可以这么说。否则的话,我可能根本就不会考虑添加这么多的硼酸。”
明白了其中的核心理论后,剩下的原理徐洲也马上自行理解了。
“按照这个理论,在p型的纳米硅中,添加较高浓度的硼酸,可以获得较低的费米能级,并降低电子从硅转移到银的能垒,从而有利于在蚀刻过程中,产生较大的孔状结构……”
<div class="contentadv"> 说着说着,徐洲越发的觉得,宁晨真的是一个材料学的天才。
宁晨没有放弃材料学,的确是一个非常明智的选择。
“徐老师,接下来我想继续精确硼酸的添加比例,努力将标准产物的生成率提升到最高。另外有关这种材料在锂电池负极中的应用,我也打算开始进行研究了。”
“嗯,现在我们的实验方向已经很清晰了,从目前对这种材料测量的各项数据来看,它的确有应用于锂电池负极材料的潜质。”
徐洲越发的觉得,宁晨现在的研究具有很高的学术价值。
要是后续的研究顺利的话,没准儿真会让宁晨搞一篇《Nature》出来。
……
接下来的每一天,宁晨都保持着泡在实验室的生活。
宁晨并不觉得这种生活有什么单调的,反而是自得其乐,享受着实验和研究的乐趣。
虽然在研究的过程中,失败会占据其中的绝大部分,不过这些失败都在帮助宁晨最终走向成功的彼岸。
经过不断的实验和改进,宁晨已经成功的把标准产物的产出率提升到了百分之九十,有关这种材料作为锂电池负极材料的研究,也有了一些进展。
这一天中午,宁晨接到了母亲王燕萍的电话。
“晨晨,最近怎么样?”
“挺好的,最近一直在实验室来着。你和爸怎么样?”
“我们也挺好的,不用担心。我俩想这周末去你学校看看,不耽误伱做实验吧?”
听到王燕萍的话,宁晨也意识到,自己已经很久没回家了。
宁晨的家离盛州并不算远,上一世的话,宁晨可能一个月就回家一次,频率再低也不会超过三个月。
但现在,因为忙着在学校做实验的原因,宁晨一整个暑假都没有回家。
宁晨知道,自己的父母不是想来看学校,而是想过来看看自己。
“不耽误的,我现在时间比较灵活,你和爸就放心过来吧。”
“行,那我晚上去火车站看看票,有合适的就直接买了。没有合适的票的话,做客车过去也行。”
宁晨正要直接帮王燕萍买票,却突然意识到现在是2010年。
这个时候,12306才刚刚开通,处于试运行的阶段,只能在网上查询车票信息,还无法在网络上直接买票。
“好的,等买完票告诉我,到时候我去车站接你们。”
挂了电话,宁晨心里也对父母的到来感到期待。
“等爸妈过来,正好让他们住自己新买的房子。”宁晨想道。
到了周六,宁晨提前来到火车站,在出站口等着宁强和王燕萍的到来。
列出准时到达了盛州站,几分钟之后,宁晨看到了宁强和王燕萍从站台楼梯上走下。
两个人都拎着东西,看样子都是给宁晨带的。
宁晨冲他们挥了挥手,二人也看到了出站口外的宁晨。
“爸,妈,怎么拿这么多东西。”
“晨晨,这是你妈给你包的酸菜馅饺子,今天早上刚蒸出来的。这是刚下来的南果梨,又大又甜,特别好吃。”
王燕萍见状也说道:
“你平常在学校也吃不到什么好东西吧,这就给你带来了一些,改善改善伙食。”
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