学神系统:爆肝高考全科满分

第323章 瓶颈显现!超导应用的“拦路虎”—强磁场下的“失超”!(1/2)

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燕京大学,物理学院,一间刚刚完成升级改造、配备了目前国内最顶尖实验设备的超净实验室内。

这里,便是“秦之队”的“新家”。

实验室的门牌上,用激光雕刻着一行醒目的大字——“燕京大学尖端物理与新材料探索团队(秦之队)”。那遒劲有力的字体,彰显着这支年轻队伍的勃勃生机与远大抱负。

此刻,实验室内灯火通明,气氛热烈而又紧张。

秦风站在一块巨大的智能白板前,手中拿着一支激光笔,正在向团队的核心成员们阐述着他对“墨子一号”常温超导体未来应用方向的初步构想。

“各位,‘墨子一号’的成功发现,仅仅是我们万里长征的第一步。它为我们打开了一扇通往未来科技新世界的大门,但门后的道路,还需要我们一步一个脚印地去探索,去开辟。”

秦风的声音沉稳而富有磁性,目光扫过在场的每一位队员——李浩、张伟、陈静这三位“元老”,以及新加入的有机化学才女林婉清、精密仪器专家赵铁柱、和凝聚态理论“老将”钱理群。每个人都聚精会神地聆听着,眼中闪烁着对未知的渴望和对领队人的信任。

“常温超导材料的应用前景,可以说是……无穷无尽。”秦风的激光笔在白板上勾勒出一幅幅令人心驰神往的蓝图。

“首先,能源领域。如果我们能够利用‘墨子一号’制造出高效、稳定的超导输电电缆,那么困扰全球的远距离电力传输损耗问题将迎刃而解,这将对全球能源格局产生革命性的影响。更进一步,如果能将其应用于可控核聚变装置——例如‘人造太阳’托卡马克装置中的高场约束磁体,那么人类距离获得取之不尽、用之不竭的清洁能源的梦想,将不再遥远!”

白板上,出现了一个托卡马克装置的炫酷三维模型,那由超导线圈构成的巨大环形磁笼,散发着科幻般的光彩。

李浩看得是热血沸腾,忍不住插话道:“秦哥!可控核聚变!我的天!这要是真能搞出来,那我们‘秦之队’岂不是要名垂青史,万古流芳了?”

秦风微微一笑,继续说道:“其次,交通领域。利用‘墨子一号’的完美抗磁性,我们可以研发出新一代的常温超导磁悬浮列车。其速度、稳定性和能效,都将远超现有的任何一种交通工具。想象一下,从燕京到沪市,只需要一个小时,这将彻底改变人们的出行方式和时空观念。”

白板上,一列充满未来感的磁悬浮列车,在真空中风驰电掣,悄无声息。

陈静的眼中也充满了向往:“一个小时到沪市……那以后回家看爸妈,岂不是跟去隔壁串门一样方便了?”

“还有,信息技术领域。”秦风的激光笔指向了另一个方向,“利用超导材料的量子特性,我们可以构建出运算速度远超现有超级计算机的超导量子计算机,解决那些经典计算机无法解决的复杂问题,例如新药研发、材料设计、气候模拟等等。同时,超导电子器件的低功耗、高速度特性,也将为下一代通信技术和高性能传感器带来革命性的突破。”

张伟和钱理群这两位偏理论的成员,听到这里,眼神都亮了起来。他们深知,算力的突破,对于基础科学研究意味着什么。

“除此之外,医疗领域的超高分辨率磁共振成像(MRI)、国防领域的电磁炮与电磁弹射、科研领域的超强磁场实验室、乃至未来的太空探索……”秦风的语速越来越快,白板上勾勒出的应用场景也越来越宏大,越来越令人心潮澎湃。

“总之,‘墨子一号’的出现,为我们打开了一个充满无限可能的‘潘多拉魔盒’。而我们‘秦之队’的使命,就是要把这些可能性,一步步地变成现实!”

秦风的这番话,如同一针强心剂,注入了每一个队员的心中。他们仿佛已经看到了一个由常温超导技术构建起来的、更加高效、更加清洁、更加智能的美好未来。

“秦哥!您就说吧!我们先从哪个方向开始干?”赵铁柱这位不善言辞的精密仪器专家,此刻也忍不住激动地搓着手,一副恨不得马上就投身到科研攻关中去的模样。

秦风赞赏地看了他一眼,点了点头:“好!有这股子干劲就好!不过,饭要一口一口吃,路要一步一步走。我们不可能一上来就把所有的应用领域都铺开,必须有所选择,有所聚焦。”

他沉吟片刻,说道:“我初步的想法是,我们首先将目光聚焦在那些对材料的强磁场性能要求较高的领域。因为,一旦我们能够攻克常温超导材料在强磁场下的应用瓶颈,那么其他相对‘温和’条件下的应用,自然也就水到渠成了。这就像……我们先去挑战攀登珠穆朗玛峰,如果成功了,那么再去征服泰山、黄山,岂不是易如反掌?”

“强磁场应用?”林婉清秀眉微蹙,思索道,“秦师兄(她坚持称呼秦风为师兄,以示尊重)的意思是,比如高场超导磁体、磁悬浮交通这些?”

“没错!”秦风打了个响指,“这些领域,不仅技术门槛高,一旦突破,其产生的经济效益和社会效益也最为巨大,最能体现我们‘墨子一号’的颠覆性价值!”

“我同意秦哥的看法!”李浩第一个举手赞成,“咱们要干,就干票大的!直接挑战最硬的骨头!”

其他几位队员也纷纷表示赞同。

于是,“秦之队”的第一个战略主攻方向,便初步确定了下来——攻克常温超导材料在强磁场环境下的应用难题!

然而,理想是丰满的,现实……却往往骨感得令人猝不及防。

就在“秦之队”的成员们摩拳擦掌,准备利用实验室新到位的几台国内最先进的强磁场测试设备,对“墨子一号”的极限性能进行全面摸底时,一个他们之前在初步研究中虽然有所预料,但并未引起足够重视的问题,如同拦路猛虎般,赫然出现在了他们面前。

“秦……秦哥,不……不太对劲啊!”

这天下午,负责进行高场磁化率测量的陈静,突然发出一声带着几分惊慌和不解的呼喊,打破了实验室的平静。

秦风闻声,立刻放下手中的理论推导,快步走了过去。其他几位队员也纷纷围拢过来。

只见陈静指着强磁场综合物性测量系统(PPMS)的显示屏,脸色有些苍白:“你们看,这是我们刚刚测试的一块‘墨子一号’标准样品。在零场或者弱磁场下,它的超导转变温度和抗磁性都非常完美,和我们之前的数据完全一致。但是……但是当我们将外加磁场强度提升到5特斯拉以上时,它的超导转变温度就开始明显下降,抗磁信号也急剧减弱!而当磁场强度达到10特斯拉时……它……它竟然完全失去了超导特性,变成了一块普通的导体!”

“什么?!10特斯拉就失超了?”李浩第一个惊呼出声,脸上充满了难以置信,“不可能吧!我们之前在听证会上展示的,不是说‘墨子一号’的理论上临界磁场可以达到数百特斯拉吗?怎么会这么低?”

张伟也皱起了眉头:“是啊,按照我们之前的理论模型估算,‘墨子一号’的第二类超导体特性应该非常显着,其上临界磁场(Hc2)应该远不止这个数值才对。会不会是……样品制备过程中出了什么问题?”

林婉清仔细查看了陈静的实验记录和样品制备批号,摇了摇头:“这批样品是我亲自监督制备的,所有的工艺参数都严格控制在最佳范围内,纯度也达到了六个九的级别,按理说,不应该出现这么大的性能衰减。”

赵铁柱则凑到仪器前,仔细检查着各项参数设置和连接线路,半晌后也排除了仪器故障的可能性:“仪器工作正常,测量数据……应该是准确的。”

钱理群这位理论“老将”,则陷入了深深的沉思,口中喃喃自语:“强磁场下的失超……磁通钉扎……涡旋动力学……难道是……”

秦风的脸色,也变得凝重起来。

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