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第323章 瓶颈显现!超导应用的“拦路虎”—强磁场下的“失超”!(4 / 5)

用而发生运动。磁通线的运动,会导致能量耗散,产生电阻,从而破坏超导态——这就是所谓的‘磁通流动电阻’。”

“为了抑制磁通线的运动,我们需要在材料内部引入各种‘缺陷’或‘非超导相’作为‘钉扎中心’,将磁通线牢牢地‘钉’在原地,这就是‘磁通钉扎’。钉扎力越强,超导体在强磁场下能够承载的临界电流密度(Jc)就越高,其稳定性也就越好。”

“然而,即使有钉扎中心的存在,在极强的磁场和较大的电流作用下,或者在温度升高导致热激活能增加时,被钉扎的磁通线仍然可能通过‘热激活跳跃’(即磁通蠕动)或‘集体雪崩’(即磁通跳跃)的方式摆脱束缚,重新开始运动,最终导致超导体……失超。”

秦风看着团队成员们渐渐变得凝重的脸庞,继续说道:“我们‘墨子一号’的理论上临界磁场可能确实很高,这意味着在极强的磁场下,它仍然能够维持超导电子对的存在。但是,如果我们的材料内部缺乏足够强大和足够致密的有效磁通钉扎中心,那么即使超导电子对还存在,只要磁通线一开始大规模运动,宏观上的零电阻态就会被破坏,超导性能就会急剧下降,甚至完全消失。”

“陈静刚才的实验结果,10特斯拉就观察到完全失超,这强烈暗示着,我们现有的‘墨子一号’块状或薄膜样品,其内部的本征磁通钉扎能力……非常弱!这就像我们造了一辆拥有超级发动机的跑车,但它的轮胎却只是普通的自行车轮胎,一旦速度快起来,或者路面稍微崎岖一点,轮胎就会打滑、爆胎,车子照样跑不起来!”

秦风这个生动的比喻,让所有人都明白了问题的严重性。

“那……那怎么办?”李浩有些沮丧地问道,“难道我们辛辛苦苦搞出来的室温超导,就因为这个‘磁通钉扎’不行,结果在那些最关键的应用领域都派不上用场?那也太……太憋屈了吧!”

林婉清也皱起了眉头:“如果本征钉扎能力弱,我们就需要通过人为的方式,在材料中引入有效的钉扎中心。但这对于我们这种有机-无机复合材料体系来说,其难度恐怕比传统的金属或氧化物超导体要大得多。有机分子的柔性和不稳定性,以及界面处的复杂相互作用,都会给钉扎中心的引入和调控带来巨大的挑战。”

钱理群副教授也补充道:“而且,强磁场下的涡旋动力学行为非常复杂,涉及到多体相互作用、量子涨落、以及非平衡态过程。如何从理论上精确预测和优化钉扎中心的类型、尺寸、密度和空间分布,以实现最佳的钉扎效果,这本身就是一个世界级的难题。”

一时间,实验室内充满了凝重的气氛。

刚刚组建起来的“秦之队”,踌躇满志地准备将“室温超导”这一黑科技推向现实,却没想到,迎面就撞上了一只如此凶猛的“拦路虎”!

强磁场下的“失超”!

这个看似不起眼的技术瓶颈,却像一把无情的枷锁,死死地扼住了“墨子一号”在诸多重大应用领域的咽喉。

如果不能有效提升“墨子一号”在强磁场下的载流能力和稳定性,那么秦风之前在白板上勾勒的那些激动人心的应用蓝图——可控核聚变、磁悬浮列车、超导量子计算机……都将沦为空中楼阁,镜花水月。

“秦之队”的第一次重大考验,来得如

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