中国成功掌握铁基超导技术,打破世界纪录,日本终究成了过去式

前言。超导体,这个名词对于绝大多数人来说,相对来说比较陌生。“藏身”在极低温环境下的它,对于我们这些生活在常温环境下的人来说,基本就只能在书本上或者网络上了解到。

然而,就是因为它只有在极低温的环境下才能够展现出自己的神奇“超能力”,所以它一旦“现身”,必然会给身边的一切带来翻天覆地的改变。


它的导电性一旦消失,电流就会永远的在其中流动下去,这也是它的电阻为0的最直观的证明,可以想象一下,一旦人们将这一特性用于电缆或者其他电气设备上,将为“电气”在各个领域带来哪些变革。

一、什么是铁基超导体?。在大家的印象中,超导体的环境往往都是需要极高技术支持的低温环境,比如液氮温度区间,通常温度会维持在-196 左右,这样的温度对于大多数实验室而言并不难做到,但是要想将这种技术用于实际社会中,就显得“过于高冷”了,这多数年来一直是人们在探索超导体的道路上的一大难题。

而很多人都不知道的是,其实在很久以前,就有超导体出现在了人们的视野当中,只不过它们并不能够在常温下展现出自己的能力。

这也让科学家们在研究铁基超导体的过程中,一直想要找到一个不需要过于夸张的低温环境就能够显示出超导体身影的材料。

铁基超导体起源于2008年,当时我国上海的大学研究团队成功发现了一种不需要过于低温环境的铁基材料就能够展现出超导体的特性,这一发现不仅成为了当时一份重要的论文发表出去,也重新激发了世界各国科学家对于超导体的研究热情。

值得一提的是,这并不是铁基超导体第一次出现在人们眼前,早在1911年,荷兰科学家卡梅灵锌发现,在一定的温度下,汞的电阻会突然消失,这一发现被誉为是超导现象的诞生。

虽然这一发现回在当时引起了相当大的轰动,但是在后续的研究过程中,人们发现,很多超导体必须在极低温度的环境下才能够展现自己的能力,这也使得它们不太适合用于实际生产中,所以说,即便超导体技术被人们发现起,但是它离大家的生活依然遥远。

这也就解释了为什么铁基超导体一经发现,就被研究人员们寄予了厚望,毕竟它在与其他超导体的比较中,很明显就更加的“亲民”。

比如说,铜基超导体,它的临界温度可以高达133K,但是为了保证它的超导体状态,必须要将温度降到-196 就可以,这也就意味着,要想展现它的奇妙之处,必须要借助液氮这种极低温度的实验条件。

不过毫无疑问的是,在所有超导体当中,铁基的表现可以说是最为抢眼的,它的临界温度相比于铜基和镁铝铼铁基等超导体来说,要稍微低一些,但是它在常温下就可以表现出自己的超导体特性,这一特点使得它成为在实际生产中就可以应用到的超导体。

铁基超导体虽然在刚刚出现的时候就引起了科学家们的极大兴趣,但是它的研究过程却并不顺利,因为在它尚未出现在人们眼前之时,科学家们对它的研究就已经日趋停滞,这也就导致在后来的研究过程中,科学家只能在以往已有的研究成果上做文章。

这让很多中国科学家们在铁基超导体的研究过中倍感压力,毕竟相比于发达国家,我国在这方面的资料和研究成果是远远不及的。

但是科学家们没有被这些困难打倒,反而更加努力的学习和研究,直到有一天,我国的赵忠贤院士和他的团队成功研制出了关键的材料,并得以将它们成功合成。

这也使得我国在2011年取得了令人瞩目的成绩,他们不仅仅成功研制出了临界温度达到56K的铁基超导体,而且还在国际上刷新了铁基超导体的世界纪录。可以说,自从超导体问世以来,世界上一直都没有超过这一温度的超导体出现,但是在我国科学家的努力之下,这一神话终于被打破。

铁基超导体的诞生不仅仅意味着科学家们的研究取得了质的飞跃,更意味着人们有望见到超导体在各个实际领域的应用,比如高速发展的电子领域,医学领域,甚至是航天领域等等。

相信不久的将来,随着技术的不断突破,人们一定会迎来铁基超导体的“光芒时刻”。

二、铁基超导体的应用价值。铁基超导体虽然与其他超导体相比,临界温度相对来说有些偏低,但是无可否认的是它的研究价值和应用价值都要超过它们。

它不仅仅可以在极其低的温度下保持超导态,而在相对比较高的温度下也可以做到这一点,这也为科学家们在研究铁基超导体过程中提供了更多的自由度,并且也缩短了他们的研究周期。

除此之外,它还蕴含着极大的应用价值,特别是在电气领域。

人们都知道,在电气设备中会产生很多的磁场,这也会导致电阻的出现,而电阻带来的是能量的损失,不仅会浪费很多电能,还会让电气设备变得异常“发烫”。

但是如果将超导体应用到电气设备中,这一切就会发生改变。

一旦超导体与电气设备接触,超导体的电阻就会消失,这也就意味着在这一过程中,电能不会产生任何的能量损耗,而电气设备也不会产生副作用,这从根本上解决了电阻的问题。

除此之外,铁基超导体还可以在磁场传感器,磁测探头以及磁浮技术中应用,有了磁浮技术,我们就可以看到更加发达的高铁,更加先进的航天技术,甚至是更加神奇的磁悬浮电梯等等。

磁悬浮技术的问世让原本“被束缚”的交通工具实现了“腾飞”,它既可以在地面上运行,也可以在空中飞翔,这不仅提高了人们出行的效率,还减少了人们在出行过程中遇到交通拥堵等问题所带来的日常压力。

可以预见,如果铁基超导体技术在磁悬浮技术上得以应用,那么磁悬浮列车的运行速度必然会更加迅猛,人们的出行效率也必会再次提高,这绝对可以让人们在未来的出行中,“快人一步”。

三、赵忠贤院士的奋斗历程。铁基超导体技术的突破,离不开我国科学家的奋斗,特别是我国闻名遐迩的科学家赵忠贤。

他的名字,对于大家来说可能有些陌生,但是一提到铁基超导体这个专业领域,大家想到的第一个人,一定就是赵忠贤。

他对铁基超导体研究的时间虽然并不长,但是正是因为他的付出和努力,中国科学家的研究成果终于在国际上大放异彩。

赵忠贤毕业于中国科学技术大学,他在接触到超导体这一领域之后,便立下了“要为中国研制出世界级铁基超导体”的宏伟目标。

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页面更新:2024-03-13

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