Ли Дун не сразу осознал смысл только что сказанных слов профессора Чжан Луфана.
— А?
— «Академики работают над этим?»
— «Маленькая идея, что только что пришла мне в голову...»
— «Как она превратилась в проблему, над которой бьются академики?»
— «Я что, теперь играю в высшей лиге?»
— Учитель Чжан, вы сказали... сколько академиков?
Пожилой профессор Чжан Луфан неспешно отпил воды и ответил.
— Да, несколько человек.
— И сейчас над этим продолжают трудиться лишь немногие из них.
— Десять с лишним лет назад эта область была невероятно популярна.
— Как у нас в стране, так и за рубежом, бесчисленные исследовательские группы вкладывали в неё огромные средства, человеческие ресурсы и оборудование.
— И каков же результат сегодня?
— Многие группы свернули работу и переключились на другие направления.
— Остались лишь единичные академики, которые всё ещё грызут этот гранит науки.
Ли Дун открыл рот от изумления, когда в голове всплыла одна мысль.
— Неужели всё настолько сложно?
Словно опасаясь, что юноша не поймет всей трудности и значимости темы, профессор перешел сразу к делу.
— Ты ведь знаешь, что такое края поглощения рентгеновского излучения?
— Знаю, — быстро кивнул Ли Дун.
— Закон Мозли, верно? Характерный край поглощения — это своего рода отпечаток пальца химического элемента.
— Именно.
— Прошло уже 130 лет с тех пор, как Рентген открыл икс-лучи в 1895 году.
— За эти 130 лет их использовали везде: в больницах, институтах материаловедения и даже в археологии.
— Но есть один рубеж, который за целый век так никто и не смог преодолеть.
— Какой рубеж?
— Ли Дун подался вперед.
Чжан Луфан поднял один палец.
— Десять тысяч.
— Что?
— Чтобы обнаружить край поглощения элемента и сделать его видимым для детектора, в образце должно быть не менее десяти тысяч атомов.
— Если их меньше, сигнал просто тонет в шуме.
— Это общепризнанный предел чувствительности рентгеновской абсорбционной спектроскопии. Никому не удавалось сдвинуть его с мертвой точки уже больше сотни лет.
В памяти Ли Дуна всплыла статья из летнего лагеря, о которой за ужином упоминала Ци Юй — «использование характерного края поглощения элемента как отпечатка атома».
Сама Ци Юй признавала, что её метод в лучшем случае позволяет достичь лишь субмикронного разрешения.
Это было бесконечно далеко от уровня отдельных атомов.
— Ты ведь знаешь, что такое СТМ? — снова спросил профессор.
— Да, сканирующий туннельный микроскоп. Он позволяет различать отдельные атомы.
— Верно.
— СТМ позволяет отчетливо видеть отдельные атомы, но у него есть один фатальный изъян.
— Он видит атомы, но не способен их определить.
— Если положить рядом атом железа и атом кобальта, СТМ не сможет их различить.
— Он видит лишь выступы в локальной плотности состояний, а не сам элемент. Я прав?
Ли Дун кивнул.
— Поэтому последние несколько десятилетий многие ученые бьются над одним и тем же вопросом.
— Возможно ли объединить «отпечатки пальцев» элементов, получаемые с помощью рентгеновских лучей, и пространственное разрешение СТМ на уровне отдельных атомов в одном зонде?
У Ли Дуна перехватило дыхание.
«Разве это не те же самые мысли, что только что посетили меня?»
— В чем же главная трудность? — спросил он.
Заметив, что пробудила интерес Ли Дуна, профессор Чжан Луфан медленно подняла три пальца.
— Во-первых, проблема с сигналом.
— Сигнал возбуждения от одного атома на несколько порядков слабее фонового шума. Обычный детектор его попросту не уловит.
— Во-вторых, проблема с самим зондом.
— Нужно изготовить зонд с сердечником, проводящим туннельный ток, изолирующим внешним слоем и самым верхним слоем, который заземлен для защиты от рассеянного света. Лабораторий в мире, способных создать такое, по пальцам пересчитать.
— Но самое сложное — это канал пучка.
— Источники синхротронного излучения и так в дефиците. А канал, который можно выделить под мягкое рентгеновское излучение и при этом подключить к нему СТМ, — еще большая редкость.
— На данный момент в мире едва ли найдется хоть один, соответствующий требованиям, — это канал ИксТИП в Аргоннской национальной лаборатории.
Она сделала паузу, многозначительно взглянув на Ли Дуна.
— Так что твое озарение звучит весьма блестяще.
— Но если ты действительно решишься взяться за это, то количество отечественных исследовательских групп, способных хотя бы войти в эту область, можно пересчитать по пальцам одной руки.
— И возглавляют эти группы сплошь академики.
— Но даже они зашли в тупик. Годами бьются, не в силах получить чистый спектр.
Ли Дун дернул щекой.
«Я уже сотню раз проклял мадам Кюри и Менделеева».
«Я ведь просто хотел, чтобы вы двое немного поспорили, неужели это должно было вызвать такой переполох?»
Пожилая профессор Чжан Луфан с мягкой улыбкой наблюдала за его лицом.
— Тема сложная, но если за нее возьмешься ты, то вполне можешь попробовать.
— Ты ведь отлично справляешься с математикой, не так ли?
Ли Дуну показалось, что профессор насмехается над ним.
«Такие химические задачи, особенно в этом направлении — скрещивание рентгеновской спектроскопии с атомным разрешением СТМ, — это не математика, где достаточно просто иметь светлую голову».
«Здесь нужно зубами выгрызать время на синхротроне, иметь чистую комнату с платформой для микро- и нанофабрикации специальных зондов, систему сверхвысокого вакуума для подготовки образцов, детектор с ультранизким уровнем шума, способный уловить сигнал одного атома, и целую команду исследователей, готовых ночами напролет калибровать оборудование».
«Я сейчас просто не потяну всё это».
«К тому же...»
«Почему я вообще должен этим заниматься?!»
«Он ведь пришел изучать химию, чтобы расслабиться».
«А не для того, чтобы ввязываться в безумные исследовательские проекты».
«И уж точно не ради красных конвертов в групповом чате».
— Ну правда.
— Но даже для отдыха нужен какой-то путь, верно?
— Нельзя же отдыхать бесцельно.
— Отдых должен быть спланированным, осмысленным и целенаправленным.
Ли Дун задумался и прочистил горло.
— Профессор Чжан, тогда... как мне отдыхать — ой, нет, я хотел сказать, учиться — дальше?
Чжан Луфан странно на него посмотрела.
«Этот юноша только что сказал «отдыхать»?»
Уголок её губ дернулся, но делать замечание она не стала.
Студент Яньский университет, пришедший на химический факультет «отдохнуть»... Он был поистине уникален.
Тем не менее, профессор всерьез задумалась над его вопросом.
В конце концов, в этом и заключается роль наставника для гения...
Не учить его, как учиться, а показать путь, по которому стоит идти.
Она отставила термос и сказала.
— Хорошо, я намечу для тебя маршрут.
— Тебе стоит достать блокнот и всё записать, не так ли?
Двери Дворца Памяти Ли Дун уже были распахнуты, но, услышав слова профессора, он тут же выудил из сумки блокнот с ручкой и сделал вид, что открывает его.
Чжан Луфан улыбнулась, глядя на это.
— Во-первых, досконально изучи «Координационную химию» Ю Сяоцэна. Особое внимание удели главам о кристаллическом поле, поле лигандов и методе молекулярных орбиталей, особенно тем частям, где обсуждается расщепление d-орбиталей. Тебе нужно проработать все формулы одну за другой.
Ли Дун изобразил пару каракулей в блокноте, в то время как в его сознании Дворец Памяти уже извлек нужный учебник по координационной химии.
Профессор сделала глоток чая и продолжила.
— Дальше — теория групп. У тебя сильная математическая база, так что здесь проблем не возникнет. Но не относись к этому просто как к математической задаче, хорошо?
— Ты должен понимать, что способность молекулы поглощать свет в конечном итоге определяется правилами симметрии.
— Правило Лапорта, правила отбора по спину... не просто зазубривай их. Ты должен уметь выводить их из теории групп.
Ли Дун внезапно осознал, что два последних пункта профессора на самом деле об одном и том же: что именно позволяет электрону переходить между орбиталями.
— Как только разберешься с этим, берись за главы о рентгеновском излучении в «Основах спектроскопии и фотохимии».
— Пусть тебя не смущает старомодное название. Основные концепции — поглощение и испускание рентгеновских лучей, тонкая структура — всё это там есть.
— Особенно закон Мозли. Не думай о нем как о скучном реликте столетней давности. Корень того озарения, что посетило тебя сегодня, кроется именно в нем.
Ли Дун подумал: «Да как я могу смотреть на него свысока? Великий Мозли всё это время был в моем групповом чате, просто он никогда ничего не пишет...»
У профессора не было времени гадать, о чем думает Ли Дун. Она продолжила.
— Есть еще две книги, которые стоит освоить параллельно: «Физическая химия поверхностей» и «Введение в сканирующую зондовую микроскопию».
— Первая поможет понять, как атомы адсорбируются на металлических поверхностях и как их закрепляют лиганды. Вторая объяснит, что на самом деле это туннельный ток под иглой.
— Ты, вероятно, еще не касался этих областей, так что просто прорывайся сквозь них. Если застрянешь — приходи ко мне в любое время.
— Когда заложишь этот фундамент, сможешь изучить литературу от ведущих мировых групп по характеризации отдельных атомов за последнее десятилетие.
— К тому времени у тебя будет кристально ясное понимание, в каком направлении развивать твое озарение.
Сказав это, профессор пренебрежительно махнула рукой.
— Ладно, иди, занимайся самостоятельно. В конце концов, сначала ты всегда должен сам вгрызться в знания, верно?
Ли Дун согласно закивал.
— Да-да, конечно.
Он закрыл блокнот, хотя на самом деле ему не терпелось поскорее взяться за дело.
После пространных объяснений профессора разрозненные крупицы знаний о координационной химии, рентгеновских лучах и синхротронном излучении в его Дворце Памяти начали медленно выстраиваться в систему.
Между некоторыми узлами уже пролегли тонкие, едва заметные линии.
Разумеется, оставалось ещё немало белых пятен.
Именно эти пробелы профессор только что и велела ему восполнить.
Вздох.
«Эта пожилая профессор — просто нечто», — подумал он.
Ли Дун поднялся и отвесил профессору вежливый, формальный поклон.
— Учитель Чжан, благодарю вас. Я пойду.
Чжан Луфан с жизнерадостной улыбкой махнула рукой.
— Иди, иди.
Когда Ли Дун распахнул дверь, он едва не столкнулся с кем-то в коридоре.
Второй человек тоже вздрогнул от неожиданности.
Ли Дун поднял взгляд.
Это была Ци Юй.
Ци Юй тоже опешила, увидев Ли Дуна.
Затем Ли Дун выпалил на автомате.
— Привет, старшая!
— Пока, старшая!
И с этими словами он исчез.
Ци Юй:???
«Что с этим парнем? Почему он удирает, как только видит меня?»
«Я что, недавно поправилась?»
Ци Юй машинально коснулась своего лица.
Затем, полная недоумения, она толкнула дверь и вошла в кабинет Чжан Луфан.
— Учитель.
Чжан Луфан подняла взгляд и улыбнулась.
— А, Сяоюй.
Наливая себе стакан воды, Ци Юй невзначай поинтересовалась.
— Учитель, зачем Ли Дун заходил к вам?
Чжан Луфан бросила взгляд на свою ученицу.
— Он приходил задать несколько вопросов.
Рука Ци Юй замерла на полпути.
«Задавать вопросы?»
«Этот мой младший...»
«Неужели ему надоело возиться с математикой?»
«Он что, теперь решил поиграть с химией?»

Комментарии

Загрузка...