中科院团队实现无液氦极低温制冷重大突破:揭示新物质状态
氦气液化技术使得人类第一次成功地利用了极低温制冷技术,这项技术在诸如大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等高技术领域得到了广泛应用。然而,由于氦元素的全球供应短缺,低温技术仍然面临着巨大的挑战。因此,如何解决氦资源短缺问题成为了当务之急。
在此背景下,中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的研究团队,经过多年的努力,终于在近期取得了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破。这一成果的发布在国际学术期刊《自然》上,标志着我国在这一领域的科技创新取得了重大进展。
这项研究主要围绕氦元素短缺问题展开,研究人员发现了一种名为“自旋超固态”的新奇物质状态,并得到了其存在的实验证据。这种现象被称为“自旋超固态巨磁卡效应”,它的发现为无液氦极低温制冷技术提供了新的可能。
在具体实验过程中,研究团队挑选高质量的钴基三角晶格单晶样品,并利用绝热去磁过程获得了一个极低的温度,即94毫开(零下273.056摄氏度)。这个温度已经接近绝对零度,足以满足许多极端环境的制冷需求。
这一成果的实现标志着无液氦极低温制冷技术取得了重要突破,解决了长期困扰我国的氦资源短缺问题。同时,这也为其他领域的发展带来了新的机遇,例如在凝聚态物理、材料科学、深空探测等领域,极低温制冷技术都具有广泛的应用前景。
在未来的工作中,研究团队将继续探索极低温的极限,并寻求更高效、更安全的制冷方法。他们的长远目标是在未来建成一台真正意义上的无液氦极低温制冷机,为各个领域提供更加稳定可靠的制冷解决方案。
总之,这一重要突破的成功实现,充分展示了我国科研团队的实力和创新精神。在氦资源短缺的背景下,他们勇敢面对挑战,积极寻找解决方案,最终取得了举世瞩目的成果。这一成果不仅为我国科技事业发展注入了新的活力,同时也为全球制冷技术的发展做出了重要贡献。