1月14日消息,据央视报道,继续推动科技前沿的我国科学家们,在极低温领域取得了显著成就。近日,他们成功实现了无需依赖液氦的超低温制冷基础研究重大突破,这一成果不仅解决了我国面临的氦资源紧张问题,更在国际科研领域中占据了一席之地。研究成果于1月11日登上国际学术权威期刊《自然》。
这一突破源自于科学家们对超固态的深入研究。超固态是一种存在于近似绝对零度(0开,即零下273.15摄氏度)条件下的量子物态。在此状态下,材料中的原子既保持规则的固态排列,又能够实现无摩擦地流动。自上世纪70年代超固态理论提出以来,尽管科学界对其进行了广泛的研究和探索,但尚未在固态物质中找到确凿的超固态证据。而我国科研人员在一种钴基三角晶格量子磁性材料中,首次观测到被称作“自旋超固态”的新奇物质状态,并得到实验证实。
运用该材料,科学家通过一系列复杂的绝热去磁实验,创造出了94毫开,也即是零下273.056摄氏度的极低温环境。无需液氦就可以达到这样的极低温,这在科研领域内是前所未有的。科研团队将这种现象命名为“自旋超固态巨磁卡效应”。
我国科研在低温领域的长期积累及此次基础研究的成功,打破了氦资源匮乏对超低温实验的限制。极低温制冷技术的开发与应用被誉为科研领域的关键技术难题,它能够直接影响到超导量子计算机等尖端科技设备的运行效率和稳定性。此次科研团队的目标是继续突破当前制冷技术的边界,最终构建出无需液氦的极低温制冷机。
当前,极低温制冷机的应用前景广阔。在超导量子计算机领域,这项技术能提供接近绝对零度的工作环境,极大地提高计算精度和速度。同时,在凝聚态物理、新材料科学研究以及深空探测等多个尖端科技领域,极低温制冷机的技术革新都有着不可或缺的作用。我国科学家们在这一领域的领先研究,无疑是我国科技自主创新、青年科学家培养以及国际科研合作水平提升的重要体现。
从材料的发现、实验的设计,到实际应用领域的探索,我国科研团队显示出强大的综合研发实力和深远的战略眼光。无液氦的超低温制冷技术为我国科研工作打开了一扇新的大门,标志着我国在全球科研舞台上迈出了坚实的一步。在氦气资源全球分布不均与成本逐渐增加的当下,这项技术成果不仅为我国乃至全球的科研领域提供了更多可能性,也为高新技术的发展提供了新动力。