當風馳電掣的磁懸浮列車載著你奔向遠方時,你可曾幻想過,由超導體制作的時速1000公里超高速超導管道磁懸浮列車,將大大縮短家與遠方的距離。3月21日晚,重慶科學技術研究院首席科學家、重慶超導科技研發中心主任范江弟教授作客重慶郵電大學移通學院,他從超導性及其三大特征、低溫和高溫超導材料、超導體的應用現狀和前景、超高速真空管道超導磁懸浮飛車介紹四個方面,帶領同學們與超導材料來了一場親密接觸。
超導最大的難題是如何攻克低溫
范江弟,1941年生人。美國休斯頓大學博士研究生,凝聚態物理、超導機制理論應用技術專業。重慶科學技術研究院首席科學家,重慶超導科技研發中心主任,原美國路易斯安那州南方大學終生教授。1988-2010年間,在各種國際雜態上發表130余篇文章,編寫論文集11本及文摘30余篇,2010-至今,發表“超導前沿理論實驗和應用”專著1部、論文11篇(其中SCI論文12篇),專利9個(其中發明專利2個)。
“現在的超導技術最大的難題是如何攻克低溫”。講座開始,范江弟教授首先介紹了超導性,即在特定超低溫度下電阻為零的物理現象。而擁有超導性的物質稱之為超導體,劃分超導體的條件——臨界溫度Tc。高于Tc的為正常態,低于Tc的才是超常態。其中超導體又分為低溫超導體和高溫超導體,臨界溫度低于77k的低溫超導的運用主要是磁懸浮列車,而高溫超導體電磁場可以農作物滅蟲。現如今如何提高臨界溫度是全世界都在研究的問題,同時也期盼著在未來可以看到超導體的廣泛運用。
“零電阻現象、邁斯納效應、約瑟夫森效應是超導體的三個特性。”為了讓同學們更加形象生動的理解相關知識,范江弟教授通過圖片、視頻向同學們展示了現在已經研究出來,并廣泛應用的超導材料——YBCO塊材,引起了同學們不小的反響,讓同學們一睹到了全新的材料世界。
中國傳統哲學讓超導材料迎來新曙光
“隨著研究的發展,這樣高技術含量的材料已經應用于社會工作和生活中。超導材料的應用大致可分為三類,第一類為強電應用,第二類為抗磁應用,第三類是弱電應用。雖然現在超導材料的發展取得了長足的進步,但超導材料的發展也是曲折緩慢的。”
范江弟教授講到,在研究超導材料的瓶頸時期,研究員在中國傳承了幾千年的哲學思想中找到了黎明的曙光。“所謂樂極生悲、物極必反,在對絕緣體的研究中偶然發現了絕緣體和超導體之間的關聯,從而促進了超導材料的進一步發展。”
超導體的理論成百上千,范江弟教授從學術研究到從事實際應用依然堅持著自己的初心,順應著現代世界的發展。在全世界都在講大數據的時代,范江弟教授提出我們不應該盲目的跟隨別人的步伐,要有自己的主見,有自己的目標,將科研成果落到實處。