第1340章 隐式密度泛函方法

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    杨氏模量≥2.1TPa，破坏强度≥80N/m……

    单是从这给出的一系列参数来看，陆舟第一时间想到的便是一根抗拉强度非常大的缆绳，再接着想到的便是用在汽车或者航空航天设备上的抗冲击涂料。

    至于这玩意儿可以用在哪里……

    那用处可就多着了。

    单说做成缆绳来用，往天上看便可以用在空间站上，作为固定散热板和太阳能板的牵引绳，放到地面上看可以用作工程设备的悬吊材料，下到海里更是能够作为航母甲板上的阻拦索。

    尤其是后者，这玩意儿可不是一般的贵。

    而这些仅仅只是这种材料的用途之一。

    陆舟相信等这种高杨氏模量、高破坏强度的材料问世之后，一定有无数人能够替他想出，那些他自己都没有想到的用途。

    回到研究本身上面。

    对于系统给出的这个技术标准，陆舟能够想到的最佳选项，便是拥有着高抗拉强度、自重轻、可塑性强的碳基材料了。

    尤其是碳纤维等等一系列石墨衍生品种的增强复合材料。

    这种材料不但在理论上有着广阔的想象空间，具体到计算材料学的研究上面，更是他的老本行了。最开始他做计算材料学研究的时候，就是从碳材料开始入手的。

    因此，这个任务对他而言，可以说是一点难度都没有。

    简直就像是白给一样！

    从王清平教授的实验室离开之后，陆舟没有在金陵高等研究院多做停留，而是径直返回到了家中。

    先前在对照着实验结果修改那个数学模型的时候，他的脑海中忽然产生了一些关于计算材料学理论研究方面的想法。

    也许是因为数学和物理学双双升至LV10的缘故，陆舟发现自己对于数字以及物理现象的敏感，已经到达了出神入化的境界。

    即便只是一条微小到几乎可以忽略的线索，在他的眼中也能够被无限的放大，变成可以被双手触摸的钥匙。

    不管这股灵感来自于何处，他此时此刻心中的想法都只有一个。

    那便是趁着这股灵感还未消散，将它记录下来。

    上楼来到了书房，吩咐了小艾帮自己泡一杯咖啡之后，陆舟便坐在了书桌前，将从实验室带回来的草稿纸平铺在了桌上。

    “根据原始模型设计的实验流程合成的材料A密度较低，在沉积之后形成了蓬松的团状物质，且碳纳米管的直径极度不均匀……”

    “而造成这样结果的原因应该是单体丙烯腈经自由基聚合反应不充分，形成了大量中间产物，导致第三阶段反应进行不充分……最后形成了那个泡沫状的混合物质。”

    “啧啧，有趣。”

    让陆舟产生兴趣的倒不是那团泡沫状的混合物，而是他在对计算模型进行修正时，发现的一些非常有意思的现象。

    认真思索了一会儿之后，他拿起笔，在一张空白的草稿纸上工整地写了一行文字。

    【隐式密度泛函方法】

    看着这行被提炼成文字的灵感，陆舟的嘴角不由牵起了一丝笑意。

    一般而言，当一个难题被清清楚楚地写出来，它就已经解决一半了。

    至少，对于他来说是如此！

    所谓隐式泛函密度，便是一种相对于显式泛函密度的计算材料学方法，在计算材料学的理论研究领域算是一个较为热门的研究方向。

    众所周知，传统的交换相关能泛函是直接用电子密度函数表示的显式泛函，而用Kohn-Shan轨道波函数作为直接变量的表示方法，便是隐式泛函。

    最简单的隐式泛函就是Fock交换能，在密度泛函理论的语境中常被称为精确相关。

    对于分子体系而言，使用隐式泛函能在相对较小的计算量下达到相当于二阶多体微扰理论的精确度，因此隐式密度泛函方法被广泛看作一种拥有着广阔前景的计算材料学研究方法。

    然而，虽然有着诸如此类的有点，但其缺点也很明显。比如准确性有限，比如包括无法准确描述范德华相互作用等等，而这对于研究固体材料来说几乎是致命的。

    因此隐式密度泛函方法在研究固体材料的时候应用相对较少，并且只在某些领域取得过一定的进展……而且这还是在计算力得到巨大发展的情况下。

    目前，引起学术界广泛关注的是基于绝热关联涨落耗散定理的隐式相关泛函，其被广泛看作是研究克服隐式泛函密度的不足之处的突破口。

    然而这类泛函的问题也不小，尤其是庞大的计算量即使是最强大的传统计算机也会感到棘手，因此目前该研究方向还处在对简单体系的探索性研究上。

    而陆舟此刻要做的便是，将这种方法从简单体系，推广到相对较为复杂的碳材料研究上！

    这项研究一旦成功，对于整个碳复合材料的研究领域的帮助都将是巨大的，其意义甚至将超越他所研究的那个“杨氏模量≥2.1TPa，破坏强度≥80N/m……”的材料本身！

    手上的笔锋没有一丝一毫地停顿，完成了标题之后的陆舟，很快深入到了对命题本身的探索之中。

    【根据H-K定理，系统的基态能量泛函可表示为：EG{P（r）}=E{P（r）}+∫V（r）ρ（r）dr……】

    【而泛函E{P（r）}可表示为：E{P（r）}=T{ρ（r）}+1/2∫∫{ρ（r）{ρ（r）drdr+Exc{P（r）}……】

    【……】

    一行行算式从笔尖之下流淌而出，如同涓涓溪水一般，与那迸发而出的灵感一同汇成了江河，奔流入海！

    一切关于物质的灵感，在此时此刻都被看得见的数字，编织成了可以被诵念的语言。

    而在这张巨网的笼罩之下，一切作用力与物理特性都被囊括其中，全都被那严密到令人颤抖的逻辑抽象成了数学的语言，并被数学的方法所回答！

    “然后，是引入Shrodinger方程——”

    嘴里轻轻地默念着，被陆舟捏在指尖的笔锋，如同一把锋利的短剑，在纸上划出了一道铿锵有力的轨迹，同时也刺破了那遮盖住迷宫终点的浓雾。

    望着那几乎跃然纸上的结果，陆舟的瞳孔愈发的明亮了，微微紧锁的眉头也终于松弛了一丝微笑的弧度。

    虽然距离终点还有不知道多远的路要走。

    但关于科学的直觉已经告诉他，他距离终点已经非常接近了！

    时间一分一秒的过去。

    太阳也逐渐从正空中的，挪到了天边一角。

    随着窗外的天色终于完全暗下，林荫小道两侧的路灯开始亮起，这一刻陆舟终于抬起头长出了一口气，停下了手中几乎被捏到发热的笔。

    “……隐式密度泛函方法对于碳复合材料的研究同样拥有着广阔的前景，至少现在它已经被推广到了这一领域。”

    “与此同时，这也可以算是一个将该方法从简单体系推广到复杂体系的突破口了。”

    “虽然这背后还有值得进一步挖掘的空间。”

    “但，暂时就到这里好了。”

    说罢，陆舟有些满意地笑了笑，将手中的笔放在了一边。

    而几乎就在他刚刚将笔放下的同一时间，一行淡蓝色的文字，出乎意料地浮现在了他的眼前。

    起初还以为是自己看错了，陆舟下意识地眨了眨眼睛。

    不过，那行淡蓝色的文字，并没有因为他的眨眼而黯淡半分，仍然是那样的清晰且无法让人忽略……

    【恭喜宿主，完成任务！】