第46章 弹簧床上的保龄球(求收藏求追读求月票)(2/2)

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“你们要是知道他一周前连VASP没用过,还不得把眼珠子都瞪出来?

“我们春江七中,怎么冒出这么个妖孽的小家伙?”

……

“……通过spglib工具包进行对称性修正并完全弛豫结构后,声子谱计算成功。”

汇报的最后,林允宁将两张图并排放在了一起——

左边,是理论计算出的、如尖刺般锐利的声子谱线;

右边,是他实验测得的、明显“矮胖”了一圈的光谱峰。

两者在~40 cm⁻¹的位置,波峰重叠在了一起。

整个会议室,鸦雀无声。

林允宁看到没人举手提问,便说了句“谢谢大家”,然后准备下台。

“等一下。”

一直沉默的韩至渊,终于开口了:

“你的图做得很好,交叉验证的逻辑也很清晰。”

他的声音依旧平淡,却带着一种不容置疑的穿透力,“但这里有一个更深层次的问题。”

他拿起激光笔,在幕布上画了一个圈,精准地圈住了那两个重叠的峰,“在简谐近似下,声子的寿命是无限的,谱线在理论上应该是无限窄的δ函数。

“但实验结果已经告诉你,它有宽度,这意味着声子的寿命是有限的。实际上,任何谱线都有一个本征宽度。这个宽度,物理上代表了声子寿命的倒数。”

他放下激光笔,看向林允宁,镜片后的目光,如同两把锋利的手术刀,直刺问题的核心。

“你猜猜看,这是为什么?”

这个问题,瞬间让会议室的气氛变得凝重起来。

在座的博士生们已经猜到答案,知道“韩老魔”并不是在考校林允宁,而是在探讨一个新的前沿课题——声子非谐效应。

这个问题回答好了,将是这个“半截项目”能够更进一步,冲击更高水平期刊的突破口。

林允宁显然早有准备。

他走回投影布前面,从容地点开了PPT的最后一页。

上面只有个涂鸦般的手绘示意图——

一张绷紧的、画着网格的弹簧床,上面画了一个大号的保龄球。

“韩老师,我的理解是这样的。”

他指着图,声音里带着一种与年龄不符的从容,“我们的理论计算用的是‘简谐近似’,就像这张完美的弹簧床。

“一个声子,就像这个保龄球,在上面振动,可以永远振下去,所以理论上谱线是尖锐的。”

他话锋一转,鼠标一点,示意图的弹簧床上瞬间铺满了无数个密集的小号乒乓球。

“但现实中,晶体中还有背景晶格的热声子,就像这些乒乓球。当保龄球振动时,它会不可避免地撞到这些乒乓球,通过‘三声子散射’过程,把自己的能量和动量分给它们,自己很快就‘衰变’、停了下来。

“声子‘寿命’变短,根据海森堡不确定性原理,它的能量就变得不那么确定,谱峰自然就变‘胖’了。”

这番深入浅出的解释,让在场的博士生们纷纷点头。

虽然只是个高中生,但林允宁对于物理概念的理解非常准确。

韩至渊也点了点头,但他没有就此罢手,而是抛出了一个更棘手的问题:

“那么,你准备怎么来验证这个理论呢?”

“低温实验。”

林允宁看着韩至渊,说出了自己的研究计划:

“要验证这个猜想,我需要测量不同温度下的拉曼光谱。

“温度越低,‘乒乓球’的热运动越弱,对‘保龄球’的散射就越小,后者的‘寿命’就越长,本征峰就会越来越窄。”

“很好,”

韩至渊不依不饶,继续追问,“如果让你做了低温实验,那么除了本征峰变窄,你还预期有哪些变化?”

这一下,在场的硕士生和博士生们都皱起了眉头。

还能有别的变化?

……