198.第198章 電子界麵反應遷移模型
    第198章 電子界麵反應遷移模型
    終究，想要輕鬆地就把固態鋰硫電池給搞出來，是一件不可能的事情。
    就目前科學界的理論而言，對於固態電解質這種東西還有相當多沒有搞懂的東西。
    特別是發生在界麵上的一些過程。
    而【界麵】，也是屬於化學和物理的一個共同概念。
    界麵通常指的是兩種不同相之間的邊界或接觸區域，比如任意不同的相態、物質或材料之間接觸的領域。
    這個概念存在於固體、液體、氣體的各種組合之間。
    特別是對於電池領域，電極和電解質是不同的材料，而材料不同，各種性質也必然存在不同。
    於是在界麵處，這些差異就會導致物理和化學性質的梯度變化，如電勢、濃度和結構等等的差異變化。
    自然而然，對於不同材料之間的界麵，也就帶來了不同的問題。
    “不過，雖然這些材料看似不同，但最終的問題，也不過都反應在電子上麵罷了。”
    辦公室中，蕭易低頭思考著。
    就像是他曾經搞出來的絕對電子性原理。
    弱力、強力、引力，和材料都沒有太大的關係，在日常生活和常規實驗條件之下，材料的本質都是電磁相互作用力。
    “用絕對電子性原理來計算界麵上的電子、離子遷移的問題，倒是相當合適，但是又缺乏了一些針對性。”
    手中的筆在草稿紙上不停的寫著，直到最後蕭易搖搖頭。
    “當初的絕對電子性計算隻考慮了相對簡單的情形，主要集中在同種材料中，對於這種發生在兩種複雜材料之間的界麵問題，確實是有些力有不逮。”
    “缺乏一種能夠簡單地將界麵問題簡化的理論……”
    “唔，目前倒是有一個空間電荷層理論，但是還並不夠完善。”
    “此外，還有一些相關的概念。”
    蕭易微微眯起眼睛，然後在草稿紙上將各種相關的概念寫在了上麵。
    空間電荷層、界麵電阻、界麵電容、界麵相互擴散模型……
    各種不同的概念，要如何將它們結合起來呢？
    忽然蕭易目光一動，將目光集中在界麵相互擴散模型的上麵。
    “對了，反應擴散方程！”
    【ut=d2u+r(u)】
    在草稿紙上寫下了這個式子。
    這是一種偏微分方程，和ns方程類似，而ns方程能夠描述流體中分子的各種行為，而反應擴散方程則用於描述係統中化學物質的擴散和反應過程。
    同樣的，對於界麵上發生的離子遷移過程，其也能夠進行很好的描述。
    蕭易眸中微亮，在草稿紙上開始了推演。
    “現在假設有一個界麵反應係統，其中物質a在界麵處通過擴散和反應轉化為物質b……”
    【對於物質a的濃度ca(x，t)，反應擴散方程為：cat=da2cakca。】
    【對於物質b……】
    隨著整張草稿紙被他寫滿，他手中的筆終於停了下來。
    “這樣一來的話，套用這個過程，我就可以開始建立一種能夠描述電極和電解質之間的模型了！”
    【對於每種離子i，可以寫出如下反應擴散方程：cit=di2ciji+ri(ci，)】
    【這裏，ji是第i種離子的通量，可以用奈斯特普朗克方程表示：ji=di(ci+(zifrt)ci)】
    “嗯……電勢的分布可以通過泊鬆方程求解。”
    “然後是界麵條件，對於我當前研究的電極和固態電解質之間……現在假設界麵處的反應為……”
    隨著蕭易的不斷推導，一個越發完整的模型便逐漸呈現在草稿紙上。
    直到最後，完整的模型被他推導了出來。
    “唔，這應該隻能算是一個初級模型，還有相當多的東西沒有考慮進去。”
    “如果能夠將絕對電子性原理也容納進去的話，或許還能夠讓這個模型變得更完善。”
    “但是，還是欠缺了一點針對性……”
    針對性，也就是對於界麵反應的針對性，現在的模型，適用的範圍還是比較大了些，不夠精確。
    就像是ns方程中，也延伸出了描述管流的哈根泊肅葉流動，還有描述兩平行平板間的庫埃特流動等。
    不過，這個問題對於蕭易來說，並不成問題。
    他開始回憶起之前利用材料掌握觀摩固體電解質時的場景。
    仔細回想起那微觀世界中的種種不同之處。
    忽然，他眼前一亮，隨後立馬取來了一張新的草稿紙，開始在上麵繼續起了新的推演。
    時間漸漸過去。
    直到數個小時後，當天色漸漸黑下來後，蕭易才再度抬起頭，露出了微微的笑容。
    “嗯……大致上完成了。”
    “正如我之前所想的那樣，即使是界麵的反應，終究也是電子的行為。”
    “電池之中，無論是氧化反應，又或者是還原反應，都不過是電子得失的過程。”
    “所以……”
    蕭易淡然一笑。
    借用了絕對電子性計算中的一部分靈感，他將原本經過他改進的反應擴散方程進行了更進一步的優化。
    傳統的反應擴散方程無法充分描述電子的量子遷移行為，為此，他花費了相當多的時間來求解電子在界麵處的薛定諤方程，最終得到了一個足夠精確的解。
    根據這個精確解，就等同於得到了電子波函數的精細結構，這些波函數描述了電子在不同能級上的狀態和空間分布。
    利用這樣的精細結構，他重建了剛才的反應擴散模型，將其改進到可以精準描述電子的量子隧穿效應和庫侖相互作用的程度，這樣一來，就能夠對實際界麵反應過程進行更加完整的模擬。
    “不過，這還不夠……”
    蕭易看了一眼剩下的那部分。
    界麵處的態密度同樣是影響電子遷移的關鍵因素，如果能夠將態密度也包含進去，這個模型才算是將絕對電子性原理中的核心部分容納進去。
    “但計算態密度，就需要用到計算模型了。”
    這個可就不是蕭易人力能夠算的了——當然，讓他計算下去也是可以算，不過能夠交給計算機的過程，還是交給計算機吧。
    “至於這個結論……先就命名為電子界麵反應遷移模型吧。”
    蕭易微微一笑，隨後他便要打算前往機房。
    態密度的計算，需要用到計算機，而他們實驗室，當然也是有服務器的。
    不過就在這個時候，辦公室的門被敲響。
    他的助理王豪走了進來。
    “蕭主任，隔壁等離子體所的趙所長剛才打電話過來，說是想約您明天見上一麵。”
    “等離子體所？”
    蕭易一怔。
    等離子體所的人來找他是幹嘛？
    不過他還是先點了點頭，說道：“我知道了。”
    “另外，機房那邊沒人用吧？我現在要用一下。”
    “現在沒有的。”王豪說道。
    “那就行，我現在準備用一下服務器。”
    蕭易點點頭。
    “好的，我現在去給您準備。”王豪恭敬地說道，隨後他便離開了辦公室。
    看著王豪那勤快的身影，蕭易不由感慨一聲，難怪都喜歡當領導呢，就連去機房開個機都有人幫你做。
    不過……
    “總感覺這個實驗室有點小了呢。”
    他摸索了一下下巴。
    隨著實驗室開始招收人員，自然而然的也就讓這個實驗室看起來變小了。
    最主要的是，當各種功能室被人使用的時候，他想要使用的話，也需要看安排了。
    當然作為實驗室的主任，他還是有點特權的，至少別人使用的時候需要申請，看調配，而他隻要是沒人用，就可以直接進去使用。
    不過，他還是開始覺得實驗室不夠用了。
    “是不是可以準備擴建了？”
    蕭易從辦公室的窗戶看向了外麵。
    嗯，能看見的就是一片蜀山湖的湖景，當然，實驗室距離蜀山湖倒是還有一段的距離，因此還有很大一片的空地。
    而除了他能夠看過去的這一麵之外，實驗室周圍也都還有很多空地。
    這些空地可都是故意留的，就是專門為了科學島實驗室以後擴建所準備的。
    算起來，足足還有一百多畝地。
    至於為什麽一開始就沒有劃給實驗室，那畢竟是人家還要看看科學島實驗室在蕭易的帶領下，到底能夠發揮出多大的價值。
    算是待價而沽。
    不過目前就憑高溫超導體這個成就，基本上就已經足夠了。
    前段時間肥市的領導還和他談過這方麵的事情呢。
    現在，他確實又動起了這個心思。
    “以後這棟樓就專門作為凝聚態實驗室。”
    “然後那邊再修一座專門的材料實驗室。”
    “那邊再修一棟數學和數學物理的實驗室。”
    “嗯……還有行政樓、宿舍。”
    蕭易的腦海中仿佛都浮現出了未來科學島實驗室的規劃和版圖。
    當然，這裏麵也全都需要的是錢。
    “唔……那就先等我把這個電池給搞出來吧。”
    等到電池搞出來之後，他也就更有理由去要錢了。
    到時候，科學島實驗室大升級計劃想必也就可以正式實施了。
    這個時候，王豪重新走了進來，對蕭易說道：“機房已經準備好了，您現在可以去了。”
    蕭易點點頭，隨後也暫時停下了自己腦海中的想象，然後前往了機房，開始準備計算電子界麵反應遷移模型中所需要的態密度。
    ……
    接下來的時間，蕭易便開始將自己的所有精力都投入到完善電子界麵反應遷移模型的任務當中。
    就目前來說，這個模型仍然隻能算是框架的結構，想要讓其更加趨近於完美，需要的是不斷的調整，將一些之前沒有考慮進去的因素都給加入到裏麵。
    包括他求解出來的那個電子在界麵處的薛定諤方程的解，也仍然有著可以改善的餘地，利用計算機的方式，就可以求出一個更好的解。
    就這樣，時間慢慢過去，來到了第二天。
    ……
    今天是等離子體所的所長約好和蕭易見麵的日子。
    經過一番商量後，最後就是蕭易被邀請到等離子體所參觀。
    “這就是east，東方超環。”
    站在一個巨大的試驗設備之前，趙展遊所長像蕭易介紹著。
    而蕭易看著眼前這個龐大的設施，也不由嘖嘖稱奇。
    “果然夠大啊。”
    全世界最昂貴，同時規模也是最大的實驗設備中，或許粒子加速器要排在第一位，不過接下來的第二位，可控核聚變設施肯定是能夠排上的。
    眼前的這個東方超環，全名叫做全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，這是全球首個投入運行的全超導非圓截麵核聚變實驗裝置。
    其主機部分高達11米，直徑達8米，重約400噸。
    趙展遊笑嗬嗬地說道：“怎麽樣？喜歡吧？”
    蕭易眉頭一挑：“喜歡，當然喜歡，不過我喜歡的話，你能把它送給我們科學島實驗室麽？”
    趙展遊頓時哈哈大笑起來，然後擺擺手：“那可不行，我要是送出去的話，我們研究所上上下下的幾百號人估計都得罵我。”
    “不過嘛，如果科學島實驗室想要擁有一個比這更好點的托卡馬克的話，我們倒是完全可以提供幫助的。”
    蕭易似笑非笑地看向趙展遊，說道：“果然嘛，就知道趙所長專門邀請我來這裏參觀，肯定是有事情要說的。”
    趙展遊倒是也不尷尬，聳聳肩說道：“嗐，蕭主任你搞出的那個高溫超導體，可把我們全所的人都給激動壞了，然後我們上上下下討論了差不多一個多月，這不，現在才過來找伱了。”
    蕭易點點頭，他倒是聽鮑和信校長說過，當初科學島實驗室能夠順利推動，等離子體所也是在其中發揮了作用的。
    當然，主要也都是因為高溫超導體帶來的吸引力。
    如今看來，顯然也並沒有讓等離子體所的人失望。
    不過，畢竟人家當初也是為自己說過話的，所以蕭易便說道：“那我就洗耳恭聽了，趙所長有什麽想法？”
    見到蕭易沒有拒絕，趙展遊就嘿嘿一笑，搓了搓手，說道：“嘿嘿，你看，咱們的east都已經是好多年前的裝置了，到現在也都沒怎麽升級。”
    “現在又有了htsc1這種高溫超導體，我們就尋思，或許是時候另起‘爐灶’了。”
    蕭易不由失笑，說道：“那你們這個爐灶可真是有點大啊。”
    而且還有點熱了。
    燒起來就是上億度。
    這要是烤一下，不得黑一塊紅一塊。
    趙展遊無奈地說道：“那沒辦法，east裏麵用的東西都已經有點過時了，像是超導線圈，用的也都是好久之前的技術了。”
    “不知道你聽沒聽說過，最近有家叫做能量奇點的公司，搞了個叫洪荒70的托卡馬克，我靠，人家直接整的釔鋇銅氧，直接給我們羨慕壞了。”
    “這個倒是聽說過。”
    蕭易點了點頭。
    不過這個時候趙展遊又幸災樂禍地說道：“不過還好他們剛剛基本建成的時候，你才宣布把htsc1搞出來了，估計他們聽到這個消息的時候都傻眼了。”
    看著趙展遊的表情，蕭易不由哭笑不得。
    這就是同行嗎？
    這個時候，一道聲音傳來：“行了，展遊，你有啥好幸災樂禍的，人家能願意投入資金來研究核聚變都已經是不錯了。”
    聽到這聲音，趙展遊立馬收斂起了笑容，看想了來人，說道：“黎院士。”
    蕭易也轉頭看向了來人。
    黎江安，院士，也是等離子體所的老人了，當年的east也是在這位老院士的支持下搭建起來的。
    當初也正是他在科大的那場會議上為蕭易說話的。
    “蕭教授，你好，歡迎你來到咱們等離子體所。”
    黎江安走到了蕭易麵前，和他握了握手。
    “黎院士你好。”蕭易點了點頭。
    黎江安點點頭，說道：“趙所長給你說的那個計劃，也是我建議的，我來給你仔細說說我的想法吧。”
    蕭易笑道：“當然可以。”
    ……
    (本章完)