中国铁基超导纪实：中美日超导大战 领先者天天换【6】

探索更适于应用的超导体

“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着在凝聚态物理领域，中国已经成为一个强国。”

也许大多数人还没有察觉到，其实超导已经开始走进我们的生活。

近年来，国内外相继研制成功了多种应用超导器件和材料，这些成果正在默默地为人类的工作、学习和生活提供着便利。如高温超导滤波器已被应用于手机和卫星通讯，并明显改善了通信质量；超导量子干涉器件（SQUID）装备在医疗设备上使用，则大大加强了对人体心脑探测检查的精确度和灵敏度；世界上首个超导示范变电站也已在我国投入电网使用，它具备体积小、效率高、无污染等优点，是未来变电站发展的趋势。

上面提到的这些超导应用，在1911年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯发现超导时是绝对没有任何人能想到的。同样，超导在未来可能给人们生活带来的变化，也会大大超乎人们今天的预料。

在超导研究的历史上，已经有10人获得了5次诺贝尔奖，其科学重要性不言而喻。

与铜氧化物高温超导体不同，铁基超导体从成线工艺的角度更加容易制造，同时还能够承受更大电流，这就为更广泛的应用奠定了基础。但同时，铁基超导体性质极为复杂，对科研人员的理论功底和实验技能都提出了更高要求。

物理所研究员丁洪表示，实际上，研究清楚铁基高温超导体的机理十分困难，这与当年发现的铜氧化合物超导体有些类似，后者同样在物理上非常难以理解。虽然铁基超导转变温度没有提高，但科学家对铁基高温超导体的物理性质、超导配对和超导机理的理解已更加深入。

目前，超导机理以及全新超导体的探索是物理学界最重要的前沿问题之一。同时，超导在科学研究、信息通讯、工业加工、能源存储、交通运输、生物医学乃至航空航天等领域均有重大应用前景，受到人们的广泛关注。

不过，赵忠贤坦言，与同时期处于研发高潮的激光技术相比，超导体的应用还远远不够。

据预测，2020年与超导有关的产值可达2000亿美元。“现在看来达到这个预期还有很大距离，关键在于成本和需求。”赵忠贤表示，解决这两个问题，一是要发展和改进现有实用超导材料的制备工艺，提高制冷系统的性能以实现高可靠性和低成本的目标。二是开拓和培育市场。从长远的角度来看，探索新的更适于应用的超导材料是十分必要的。

“新思路会加速超导的应用。”赵忠贤举了个例子：电磁感应加热是一项相当成熟的技术，广泛地应用在有色金属加热方面。2008年开始出现利用超导磁体涡流加热的设备和产品，目前正处于发展之中。传统感应加热方式的全效率为60%，使用较强超导的磁体和低速旋转等优化设计，可将效率提高到80%，而金属加热工业用电在发达国家占总用电量的5%，节能潜力非常可观。

赵忠贤认为，对铜氧化合物超导体及铁基超导体的微观机理的了解，会极大推动凝聚态物理学的新发展；同时，一旦发现更适于应用或具有更高临界温度的超导体，便可能像集成电路那样成为带动世界经济社会发展的新增长点。

他对超导研究的未来充满希望：“超导研究已经扎根于中国，我相信，中国科学家在探索新的，更适于广泛应用的，甚至室温超导体方面一定能为人类文明作出更大的贡献！”（记者陆琦）

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