神奇的超导终将改变世界—"国家高科学技术奖"花落QD用户赵忠贤院士

发布日期：2019-12-10

    临近过年，各种类型的贺岁片蓄势待发，科幻类影片中很难有电影能超越4年前的《阿凡达》了，漂浮在空中的哈利路亚山峰，美到融化的潘多拉星球，都让人为之一怔。人类在和纳美人的战斗中用的是无间道策略，他们开的矿并不是现在的雾霾源头，而是具有室温超导特性的矿石瑰宝。正是由于潘多拉星球上的富含室温超导的矿石，这些山峰处在“母树”磁场中，在完全抗磁性的作用下才得以漂浮在空中。究其根源，电影中的神奇画面都来源于一个神奇的物理现象——超导！

    超导是指某些物质在一定温度条件下（一般为较低温度）电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H•卡茂林•昂内斯发现汞在温度降4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到现实中根本无法测量出来，他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。假如在超导环中诱导出电流的话，电流将环流而几乎不衰减，而且也不会有任何发热现象。如果将超导体置于磁场环境下，超导感应电流的存在将使超导体内自动形成一个如“金钟罩”、“铁布衫”一样的屏蔽磁场，这有效抵消了外界磁场，导致超导体内磁场为零。这便是超导体的另一种特性——完全抗磁性。这也正是电影《阿凡达》中山峰能够悬浮的原因。

    超导其实就在我们身边：医院里使用的1.5T（T：特斯拉，磁感应强度的度量单位）或3T核磁共振成像仪的核心部件就是1.5特斯拉或3特斯拉的超导磁体；北美地区有几千台高温超导滤波器服务在手机基站上，与传统基站相比大大改善了通信质量（希望我们也早日普及，让我们的手机通信不中断、游戏不掉线）；2012年发现“上帝粒子”的欧洲核子中心的大型对撞机中，几十公里长的超导加速环和多个几层楼高的超导探测器都是关键的部件……

    超导有着光明的应用前景及广阔的市场。德国利用高温超导磁体的涡流加热技术，将热加工铝材的电能转化效率提高了30%。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。日本已计划在2027年开始运行新的新干线，采用的超导磁悬浮列车时速将达到500公里。在纯科学上，超导作为当今物理学界重要的前沿问题之一也吸引了无数科学家的目光。自1911年人类发现超导以来，已颁发5次诺贝尔奖给10位研究超导的科学家。

    关于超导，我们关注的是“国家高科学技术奖”的获奖人赵忠贤院士了。从2017年初发布的《国务院关于2016年度国家科学技术奖励的决定》获悉，2016年度国家高科学技术奖项颁给了诺奖得主屠呦呦以及中国科学院院士赵忠贤。世界感激前者为人类健康做出的贡献，同时也感谢后者为现代化生活和祖国未来所贡献的力量。赵忠贤院士50年的超导研究之路，溯洄从之，道阻且长，但赵院士秉着“路虽远，行则将；事虽难，作则必成”的坚定信念，终为超导领域做出了贡献。这么多科学研究者为超导研究不懈努力，我们坚信，神奇的超导终将改变我们的世界！

    Quantum Design中国子公司很荣幸能够成为赵忠贤院士科研团队长久信赖的仪器供应商，并为赵院士伟大的科研事业持续贡献力量。也衷心祝愿越来越多的Quantum Design用户能够享受在中国人民大会堂的神圣时刻，与主席一起畅谈科技发展的辉煌明天！