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。
他知道,麻烦来了。
超导体在强磁场下会失去超导特性,这本身并不是什么稀奇的事情。无论是第一类超导体还是第二类超导体,都存在一个临界磁场。当外加磁场强度超过这个临界值时,超导态就会被破坏。
对于传统的低温超导体,如铌钛(NbTi)和铌三锡(Nb3Sn),它们的临界磁场虽然可以达到十几甚至二十几特斯拉,但其工作温度极低,需要昂贵的液氦来冷却,极大地限制了其应用范围。
而高温超导体,如钇钡铜氧(YBCO)等铜氧化物,虽然其上临界磁场可以达到非常高的数值(理论上甚至超过一百特斯拉),但它们大多是陶瓷材料,质地脆,加工困难,而且在强磁场和较大电流密度下,容易出现“磁通蠕动”和“磁通跳跃”等问题,导致能量耗散,超导性能下降。
秦风之前提出的“协同量子共振隧穿”理论,确实从微观机制上预言了“墨子一号”应该具有极高的上临界磁场。但是,理论是理论,实际材料的性能,还会受到诸如材料的微观结构、缺陷分布、晶界特性、以及在外场作用下复杂的电磁动力学行为等多种因素的影响。
“看来,我们之前……还是有些过于乐观了。”秦风缓缓开口,声音带着一丝不易察觉的沉重,“‘墨子一号’在零场和弱场下的性能确实优异,但这并不代表它在强磁场下也能同样‘坚挺’。强磁场,对于任何超导体来说,都是一块严酷的‘试金石’。”
他走到白板前,拿起笔,快速地写下几个关键词:
“磁通线(MagicFxLes)”“洛伦兹力(LorentzForce)”“磁通钉扎(FxPng)”“磁通蠕动(FxCreep)与磁通流动(FxFlow)”“失超(Quench)”
“对于第二类超导体,当外加磁场强度超过下临界磁场(Hc1)时,磁力线会以量子化的‘磁通线’的形式进入超导体内部,形成所谓的‘混合态’。”秦风一边画着示意图,一边解释道,“在混合态下,如果超导体中通过电流,那么这些磁通线就会受到洛伦兹力的作