科研有感

最近两个月我的主要精力都花在研究应力诱导反铁磁顺电/铁磁铁电相变的多铁材料ETO，准确来说目标是研究以此为基础的多铁隧道结。本来想用上LSMO做电极，但是时间不够了。
　　弄这坨东西有几个难点：
　　一是声子谱计算和分析。我们组基本没人研究声子谱，最近一次使用貌似也是于2011年毕业的lx师兄还在组里的时候用过phonon。我查过了下声子谱的计算方式，上手难度尚可，但是不知要计多久。分析倒是勉强还能速成，虽然我还是对计算出来的虚频竟然可以通过某种计算手段来消除这一思路感到不可思议就是了。在弛豫出晶体结构、得出静态自洽的自旋分布、最好能计出电导、最重要的是要保证足够写论文的时间这几件事优先级更高时，我就暂时搁置了。
　　二是我遇到的一个实际困难：GGA+U使用的U值比文献给出的小一截。起初我非常在意这个问题，就像别人生的孩子长1.5米，我生的孩子长1米一样，又不知原因何在，苦恼了很久。而几年前我曾经研究过这个材料，试了几个月就放弃了，就是因为这个U值。后来看，这个材料主要就一个叫Fennie的人所在的研究组在弄，我看的这个材料的文献一大半都出自他之手。那也许只是单纯的因为一些诸如计算机环境、软件版本之类的差异导致的了，没必要拿他当权威。才终于接着做下去。
　　三是声子谱的用到的群论。这堆破文献我看得很痛苦还有一个原因是它用了大量的群论符号，而我的群论知识的上限是黄昆的固体物理学里提到的那些，面对一堆看不懂的对称操作和点群简直想S。本来用FindIt来一一对照倒还好，但是这软件因为版权问题，每次都要改系统时间才能使用，非常麻烦。而且只要不懂其原理，这种劳动就是效率低和效果差的。
　　所以上个月放假在家时，本想可以两三天甚至一天内把ETO的相关背景调查清楚，结果实际花费时间接近半个月才开始确定要研究的具体结构，也就是说寒假快结束时才开始计算。这近半个月的时间就是耗在声子谱分析和这个传说中存在但是没人给出具体构型的铁电相上。尤其是铁电相到底原子的位置在哪里，这是一个非常非常重要的问题。然后我写了好多批量生成脚本的脚本去研究这个问题，最终于推测出当ETO受到面向的拉伸应变时，铁电极化应该是向原晶胞的[100]方向的。起初很怀疑是朝[110]方向（这个我检验了，由于极化不稳定而排除），或者受Jahn-Teller效应有扭曲而镜面对称（这样的话超晶胞得大一倍，有两百多个原子，运算时间以月计），或者最棘手的形成涡畴（运算时间同上，而且我不熟涡畴，分析上手更慢）。看到[100]面竟然能有稳定的极化时我简直心上的石头都落下了——至少有一个拿得出手的结果了。当然要是被人问起“你为什么忽视了已被证实存在的Jahn-Teller效应”（我根本没去检验考虑和不考虑时对应的性质有何区别），我只能花言巧语从效率和必要性上解释了。。
　　以上过程让我苦不堪言。直到这个月，我检验计算结果时仍然常常有不安（当然因为服务器不给力的原因，现在也没多少计算结果跑出来。我还得再想出大刀阔斧偷工减料的方案以保证有足够的结果可供分析）。今天查文献，又被一车群论符号困住，问了半天同学，别人也不懂。
　　灰心沮丧地接着写论文（现在仍然在写着导论，无语）时，看了一下外校前人的博士论文。结果一篇主题就是应力诱导反铁磁顺电/铁磁铁电相变的多铁材料的论文，直接就用很“博士生”的口吻来解释声子谱符号和稳定的极化方向还有直观的晶体结构。。。。。。。清晰明了。。
　　妈蛋。。。那些paper真的从未考虑过读者的接受程度啊。你给个晶体结构会死吗。想想我写论文时老师总要我画些直观的示意图还会嫌我画得不够清晰而要我画得更傻瓜点，这待遇差得真远。研究生的课程也是开得太不给力了，搞得我们做科研时常常有这么一种痛苦——课本只教你为什么1+1=2，而文献则告诉别人他如何解二元二次方程。如果我们愚蠢地企图通过看大量文献来理解（正如我现在所干的）如何解二元二次方程，那么我们会发现大家都在乐呵呵地讨论如何解泊松方程。这不但解决不了原来的疑问，反而因为产生了更多的疑问而觉得自己真是渣渣，产生深深的挫败感。这时我们还不如看一下别人的作业（即上文提到的外校博士论文），同一层次的人说话才更容易明白。
　　在不以考试为目的的学习中，经常会遇到这一情况，就是入门与精通之间存在一个鸿沟，你要花很大精力才能知道如何·去学习·填补这一鸿沟的方法。企图找老师来答疑也是很难的，因为身边的大家都不会，你根本不知上哪去找这样的老师。比较幸运的是找到一本合适的书深入浅出地教你，但是这可遇不可求。
　　这么一说，读博还真是大量锻炼了独立思考的能力，因为根本TMD没什么人能帮我，他们自己都不会。。最大帮助的是与围巾一两个月一次的讨论，虽然我意外地并不羡慕他（因为看得到他的努力，感觉很辛苦），但还是真是很佩服他。然而，尽管自我感觉仿佛学习潜力还行（假如情绪对工作能力的干扰能减少的话），但是和已工作人士比没有核心竞争力（如精通C++，会做XX网站之类的）（而且他们可能也很会独立思考），和同僚比大家都是这么锻炼的，结果就是谁也不买账。。忽然觉得自己有点像放在古代的发电机。
　　得好好想个对策才行。