后来居上 中国高温超导重大突破令世界震惊

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  9月初,来自西南交通大学轨道交通实验室的高温超导磁悬浮车亮相四川国际科技博览会,引发广泛关注。

  高温超导是世界上最前沿的研究之一,它是具有相对较高临界温度的物质在液态氮环境下产生的超导大间题。医院里的核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚变装置等全是超导的重要应用。2012年发现“上帝粒子”的欧洲核子研究中心大型强子对撞机中,几十公里长的超导加速环和多个有几层楼高的超导探测器全是最关键的部件。

  对于高温超导的发展之路,中科院院士、物理学家赵忠贤说:“要我们 口袋塞进着很多把钥匙,同去还在不断地制创造发明新的钥匙,其中一把要能开启科学之门。要我们 要做的,但会 不懈努力,制造、修改每一把钥匙,直到打开这扇大门,解开未知之谜。”

  起步,探索高临界温度超导体

  2017年,赵忠贤获颁2016年度国家最高科学技术奖,表彰他在高温超导研究领域的成就, 以及对我国高温超导研究从起步、追赶、到跻身国际前列所作出的杰出贡献。我国高温超导之路,赵忠贤是亲历者。

  世界超导研究现在开现在开始1911年,而我国的超导研究起步于20世纪30年代。赵忠贤于20世纪70年代中期决定从事探索高临界温度超导体的研究,并发表文章,提出“超导临界温度要能达到40K至55K”,在当时被认为是很大胆的观点。10年后,赵忠贤团队推翻了传统理论,向全世界证明超导临界温度是都要能 超过40K的,突破你这俩 麦克米兰极限温度的超导体,被称作高温超导体,引发世界物理学界的震动。

  你这俩 阶段的研究对科学家来说是一段艰难的历程。越来越 设备,越来越 团队,越来越 经费。“热的事先坚持,冷的事先也坚持。”赵忠贤说。他与同事自己动手绕制烧结炉,将趁着大减价时淘换下来的“土炮”当作“重型武器”使用,才有了后后 的成果。

  中科院超导国家重点实验室研究员孙力玲与赵忠贤共事多年,她在接受科技日报记者采访时说,赵老师给她印象最深的但会 他对科研方向的坚持,他真的做到了扎下根,决定一有有另一个方向但会 就全力以赴。

  1987年,赵忠贤团队独立发现了临界温度93K的液氮温区超导体,并在国际上首次否认其元素组成:钇—钡—铜—氧。国际同行现在开始关注中国科学家的研究,并称赵忠贤为“北京的赵”。

  振奋,科研与人才双丰收

  308年,赵忠贤带领团队将铁基超导体的临界温度提高到30K以上,并将你这俩 纪录保持至今,实现了高温超导研究领域的第二次突破。2013年,薛其坤院士团队在国际上首次实验发现量子反常霍尔效应,他和团队在薄膜氧化物界面高温超导领域的研究也被认为是重要进展。

  薛其坤说,在长期的科研攻关中,要我最骄傲的,是团队里成长起来一大批年轻的科学家。“薛老师,量子反常霍尔效应出来了,等待英文全部测量。”量子反常霍尔效应发现后薛其坤收到的那条通知短信,来自他的学生常翠祖,这位年轻的博士现在不可能 是学界的新星。

  业内人士认为,“近20年的时间里,世界上有不少国家对高温超导,一阵一阵是铜氧化物的投入大幅减少,但我国对于科学研究的持续支持,使得国内超导领域的人才和科研全是了较大的提升。”中科院物理所周兴江、清华大学王亚愚、北京大学王健以及上海交大贾金锋等青年科学家都被寄予厚望。高温超导的人才梯队不可能 形成。

  改变世界,高温超导新期待

  利用目前已发现的高温超导材料,研制相关设备,满足生产生活需求,让超导科技尽快造福人类,是我国科学家努力的重要方向。

  在中科院物理所研究员郑东宁看来,超导的应用前景越来越 光明,国内不可能 有电厂使用超导技术;国外,德国利用高温超导磁体的涡流加热技术,将铝材热加工的电能转化波特率提高30%,日本已计划在2027年运行采用超导的时速30公里的磁悬浮列车。“一旦超导技术得到广泛的应用,将为人类创造相当可观的效益。”他强调。

  高温超导乃至未来的室温超导一旦取得突破,超导的应用难度和成本将极大降低,从而对人类社会产生难以想象的影响。

  超导研究不可能 在中国“土壤”深深扎根,不可能 有一天,超导又有新的突破,相信其中一定有中国人的身影,赵忠贤如是说。(记者 李艳)

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