上海交大挑战杯四连冠作品：钕钡铜氧薄膜超导晶体制备研究

在第十四届“挑战杯”上我们团队凭借参赛作品《钕钡铜氧薄膜籽晶过热性能提升及其应用于超导晶体制备的研究》获得了数理组一等奖。当时备战“挑战杯”的种种，时至今日依然历历在目，整个备战过程，与其说是挑战他人不如说是挑战自我，每个经历过这等规格赛事的本科生都必然会有所成长。记得比赛前夕队友樊文硕说过这么一句话：“深夜十二点当室友牵着女朋友的手依依不舍时，我却对物理楼保安大伯依依不舍，大伯说我再不走，他也走不了了！”虽说是玩笑话，但确实很难计算出这两年多来，有多少个十二点的夜里，我们才从物理楼走出。骑着车，夏天的暖风舒适惬意，冬天的寒风凛冽刺骨，但是不论酷暑还是寒冬，我们心中无不充满着欣慰与满足。

我们的“挑战之路”源于本科时期的科研项目，而本科科研经历则源于大一上学期姚忻老师的新生研讨课，在这门课上我对超导理论和晶体生长有了一定的了解，并产生了浓厚的兴趣。于是在学期末，我进入了姚忻教授的实验室从事超导晶体生长机理与性能的研究。

为了尽快进入科研状态，我花了大量的课余时间阅读实验室师兄师姐的毕业论文，同时对不明白的部分针对性地查阅资料。在学习理论知识的同时，也跟着师兄学习实验技术，提升实验素养，并参与到师兄的研究之中。大二上学期，在掌握了实验技术之后开始独立开展“籽晶尺寸对于钇钡铜氧（YBCO）块材生长机制与超导性能的影响”的研究课题。在查阅了很多大尺寸籽晶对钕钡铜氧块材影响的文章，我发现所有进行诱导生长晶体的大尺寸籽晶都是块材籽晶，这种籽晶是将已生长好的块材切割抛光后得到的，其缺点十分明显：浪费材料且制备过程烦琐。而本项工作中所使用的籽晶是向Ceraco公司购买的薄膜籽晶，无须提前制备且很容易得到大尺寸籽晶。在研究过程中，我们发现YBCO块材的冻结磁通随所使用的籽晶尺寸的增大而呈现出先上升后下降的趋势。但根据已有的理论，籽晶尺寸越大，所制得YBCO块材的C畴体积越大，冻结磁通也应该越大。对此我们进行了深入研究，并给出了合理解释：一方面，籽晶尺寸增大，C畴体积确实增大，对冻结磁通是积极影响，但另一方面，YBCO块材内的孔洞密度也随着籽晶尺寸而增大，对冻结磁通是消极影响。在C畴体积与孔洞密度的竞争机制下，YBCO超导性能呈现出我们实验得到的变化曲线。就这样，我以第一作者身份于《Cryst．Growth Des．》发表了一篇学术论文，并同实验室的师弟一起参加了“挑战杯”。(www.xing528.com)

当得知我们团队要代表交大参加“挑战杯”时，我们回寝室的时间变得越来越晚，去演练的频率变得越来越高，硬盘里“挑战杯”文件夹的占用空间变得越来越大。电脑里的36稿PPT，上百张的展板，无不承载着团队的汗水与期望。很多时候，即使是为了一个句子的断句或语气的轻重缓急，我们都需要坐下来认真商讨。

尽管比赛之前我们几乎做了全方位的准备，可是到了现场，问题依然接踵而至。11月16日，当我们来到比赛场地——广州工业大学，发现这届比赛中数学物理组的项目可能会取消答辩环节，只留下问辩环节，也就是说我们准备的PPT很可能将只被展示，却没有了语言上的讲解。大部分的兄弟院校团队都准备了大型放映设备来增强问辩时项目PPT的表现力，而我们之前并没有考虑到这方面。幸好辅导老师及时为我们借来了显示器，解了当时的燃眉之急。评委们在问辩时不仅对我们的PPT大加赞赏，认为我们逻辑非常清晰，还拿起我们的展示样品仔细端详，并提出了很多问题。比赛中一直流传着这么一个说法，评委问的问题越多越仔细，说明获奖的可能性越大。最终，我们如愿获得了全国决赛的数理组一等奖。