高温超导体理论模型缺一环？这次也许找到了( 五 ) 9.10知识分子TheIntellectual“哈伯

张富春表示，陈卓昱和王耀等人的工作 “非常漂亮” ， “我只是比较小心，对结果的解释有些保留。”
王耀回应，研究微观模型，正是因为微观模型的通用性。
他解释说，判断一个理论模型能否推广，首先需要区分它是唯象模型还是微观模型。唯象模型指的是概括和提炼实验现象得到的模型，它针对某一种具体的现象而不是材料， “确实不能简单地从一维推广到高维或者更高，因为不同维度下低能物理不一样。”
基于这个原因，他们在这个工作中把关注点放到了铜氧化物的微观模型， “由于材料中每个原子的化学环境决定了微观模型，所以在同类材料中微观模型具备一定的通用性” 。
陈卓昱说，在铜氧化物中，学界普遍认为虽然晶体是三维的，但大部分的物理发生在铜氧构成的平面上。“我们在一维的铜氧链中确定的微观模型以及定量得到的参数，跟材料内部量子化学的环境有关，由于铜氧化物的元素组分、晶体结构、元素价态都非常类似，所以一维上确定的微观模型以及参数在推广到二维的时候，需要做的修正都可能是小量级的。”
陈卓昱同时强调， “通过这个相互作用反推出来的一维铜氧链中的电声子耦合强度，和一般（包括准一维和准二维）铜氧化物的实验中看到的强度是相同量级的，也就是说这个推广的推论和现有的实验都是吻合的。”
两人表示，进一步在二维上用数值模拟验证这个模型是团队正在进行的工作。
何俊峰认为，没有人敢打包票说一维的结果也完全适用于二维和三维， “但是科研只能一步一步做，理论上二维和三维都暂时干不了，只能算一维，那就先对照一维的实验和理论，得出一些结论，再努力往二维和三维上推。”
对于用电声子相互作用机制解释观测到的吸引力，张富春提了一点， “将很难解释（过往）实验观察到的d波超导对称性” 。
d波为描述非常规超导体电子配对时产生的波函数，而d波超导对称性是铜氧化物高温超导材料中一项独特而普遍的性质，这一特性也是张富春早年指出的。
对此，王耀说，这要和哈伯德模型结合来考虑，哈伯德模型本身和d波超导是匹配的，实验上找到的强吸引力的重要特点是近邻相互作用，而非通常考虑的同位相互作用。这个特点之所以重要，正是因为它可以很自然地促进d波超导，这与已有的实验结果相符。
“目前的铜氧链实验证明了强近邻吸引作用的存在，我们一些初步的数值模拟的结果显示强近邻吸引作用对d波超导确实具有促进作用。我们接下来的工作，是直接用近邻电声子耦合与哈伯德模型结合，希望在理论上直接预言d波超导增强。”
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高温超导研究何时现曙光？
对于高温超导机理这一 “皇冠上的明珠” ，人人想摘取，但却无从下手。
所有的高温超导体都由人工合成，每一次突破都是来之不易的科学进展。但放到更大的时间尺度上，犹如搭拼图，往往靠着运气才能拼凑出好看的图案。
陈卓昱和同事们已经能通过精准控制生成单层铜氧层，但这距离设计高温超导体仍然有一定距离。
何俊峰认为，科学家设计超导体的能力和理解它原理的程度是成正比的，也需要一个过程。他告诉《知识分子》，他经常给学生举“盲人摸象”的例子，摸到了柱状的象腿，并不意味着大象是柱形的。
“研究也是这样，铜氧化物高温超导体，除了高温超导（的机制），还有一些属于材料自身的东西，可能是不重要的，但我们尚不清楚。”何俊峰说， “这就需要一步一步地探究高温超导本质的物理原理。”