合肥的冬天比北京更湿冷。
元昭和周焰拖着行李箱走出火车站时,天空飘着细密的冷雨,空气里有种粘稠的寒意。他们打了辆车直奔中国科学技术大学,在招待所放下行李,就去找周牧云介绍的那位教授——李慎行,科大理学院副院长,低温物理实验室负责人。
李教授的办公室在理化大楼六层,窗外是科大标志性的红色教学楼。他五十多岁,戴着一副厚重的黑框眼镜,说话语速很快,像在赶时间。
“牧云跟我说了你们的情况。”李教授从眼镜上方打量着他们,“《自然·物理》的修回稿我看了,课题很有意思。但我们的设备很紧张,每周只有两个机时能给校外合作者,而且必须是晚上十点到凌晨六点——这个时段噪音低,数据质量好。你们能接受吗?”
“能。”元昭和周焰同时回答。
“好。”李教授递过来两份表格,“填一下实验室安全协议和设备使用承诺书。另外,我需要提醒你们——实验室里其他学生可能会对你们有些……看法。毕竟你们是‘空降’的,抢了他们宝贵的机时。自己处理好,别惹麻烦。”
填完表格,李教授叫来一个研究生带他们去实验室。研究生叫徐帆,瘦高个,戴着无框眼镜,表情冷淡。
“设备在B栋地下室,低温平台每周一、三、五晚上十点开放。”徐帆边走边说,语速很快,“进去要换无尘服,戴手套。任何操作都要在我的监督下进行。样品自己准备,但上样前必须经过我检查。数据导出要登记,原始记录要备份。明白吗?”
“明白。”元昭说。
“还有,”徐帆停在一扇厚重的金属门前,输入密码,“实验室里的其他仪器,尤其是扫描电镜和X射线衍射仪,没有我的允许,不能碰。上次有个外校的,把样品台弄坏了,赔了二十万。”
门开了,一股冷气涌出来。实验室很大,摆满了各种仪器,最显眼的是中央那台巨大的稀释制冷机,比北大那台新得多,也复杂得多。几个穿着白大褂的学生正在工作,看见元昭和周焰,眼神里带着明显的审视和敌意。
“今晚十点,第一次机时。”徐帆说,“别迟到。迟到超过十分钟,机时作废。”
他说完就走了。元昭和周焰站在门口,感受着四面八方投来的目光,像站在聚光灯下。
“库仑阻塞。”元昭忽然低声说。
“什么?”周焰没听清。
“在量子点系统中,当电子能级间隔大于热涨落时,单个电子进入量子点需要克服库仑排斥能,导致电流被阻塞。”元昭看着实验室里那些陌生的面孔,“我们现在就是那个电子,想进入这个已经形成稳定电荷分布的量子点系统。他们会排斥我们。”
周焰懂了。他握住元昭的手,很用力:“那就让他们看看,我们的库仑能有多大。大到能撞开所有阻塞。”
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第一次实验是灾难。
晚上十点,他们准时进入实验室。徐帆和另外两个研究生已经在里面了,正在调试设备。看见他们,徐帆抬了抬下巴:“样品给我检查。”
元昭从恒温箱里取出样品架——那是他们在北大制备的最后一批芯片,用液氮保存着带过来的。徐帆接过,放在显微镜下看了很久,然后说:
“表面有污染。要重新清洗。”
“我们清洗过了——”周焰说。
“我说有污染就是有污染。”徐帆打断他,语气不容置疑,“拿去超净间,用丙酮和异丙醇各超声五分钟,再用氮气吹干。现在就去。”
元昭按住周焰的手,平静地说:“好。我们去清洗。”
超净间在另一栋楼。他们穿着厚重的洁净服,在超声波清洗机前等了十分钟。清洗,吹干,再回到实验室,已经十点四十了。
徐帆再次检查样品,这次点了头:“可以了。上样吧。”
上样是个精细活。要把指甲盖大小的芯片用银胶固定在样品台上,接上几十根比头发还细的金线,再整体装入稀释制冷机的样品腔。这个过程,他们在北大做过几十次,熟练得像呼吸。
但在这里,每一根线的焊接,徐帆都要亲自检查。每接一根,他都要用万用表测通断,记录电阻值。动作慢得像电影慢放。
“徐师兄,”周焰忍不住开口,“我们之前做过很多次,能不能——”
“在这里,按我的规矩来。”徐帆头也不抬。
等所有线接好,已经是凌晨一点。稀释制冷机开始降温,从室温降到4。2K(液氮温度)需要两小时,再从4。2K降到0。01K需要四小时。也就是说,他们宝贵的八小时机时,有六小时要花在降温上。
“温度降到100mK以下才能开始测量。”徐帆说,“你们可以先去休息,早上五点再过来。”
“我们在这儿等。”元昭说。
徐帆看了他一眼,没说什么,自己去隔壁休息室了。实验室里只剩下元昭和周焰,还有那台正在轰鸣降温的巨大机器。
“他在故意拖时间。”周焰压低声音,语气里有压不住的火,“清洗根本没必要,上样他完全可以让我们自己来。他就是不想让我们做实验。”
“我知道。”元昭坐在控制台前,看着温度曲线缓慢下降,“但他有权力。在这个实验室里,他就是规则。我们必须遵守。”