第335章 这完全无法理解啊!
第335章 这完全无法理解啊!
在非常狭窄的环境下,制造超过3t以上的强磁场,就必须用到超导技术。
设备内部是强磁干涉超导衰变,超子运动以及衰变散热环境下,温度和粒子运动影响都是非常大的,而所构建的强磁场还需要和外在有接触,其温度就一定会受到影响,想要维持超低温太难了。
“现在使用的材料,临界温度很低,只有温度保持在9k以下的,才能保证所制造的强磁场维持稳定。”
“我们做了几次模拟实验,都失败了。”
“温度上升的太快,想维持几秒钟都不可能。”
“我们已经确定,强降温的手段是不可行的。”
问题主要在于温度传导。
温度传导是需要时间的,但问题在于超导所需的温度太低,只需要一点点的能量,就足以让超导状态瞬间脱离。
张硕听了好半天,才开口问道,“也就是说,需要一种临界温度高,电流承载能力强的材料?”
“对!”
于飞说的很用力,也马上解释了一句,“设计上也可能有做文章的空间,但无论考虑成本还是时间,,又或是复杂设计本身牵扯的其他问题,更换材料是最简单的。”
“你们没问过那些超导研究的机构或团队吗?”张硕追问道。
“都不合预期。”于飞道,“哪怕是实验室材料都已经看过了,大多数都是承载温度存在问题。”
“我们找到一种铜基材料,电流承载强度勉强符合要求,但临界温度不达标,有31k,太低了。”
张硕马上的问道,“需求有多高,算过吗?”
“60k以上。如果电流承载强,就可以略微低一些,但不能低于50k。”
“这个要求……太高了吧。”张硕苦笑的说了句。
他并不是超导领域的专家,但对于现有的超导材料技术也有一些了解。
于飞所说的材料要求,单独拿出来都不够,但是放在一起就很不一般了。
比如,60k以上的临界温度。
最近几年时间里,超导技术有很多的突破,也出现了不少临界温度高的超导材料。
60k,相对还是比较高,但却能找出一大堆材料。
电流承载上限的需求也不是太过分。
两者加在一起就不一样了。
那些临界温度高的超导材料,几乎都有一个共同问题,就是电流承载能力差。
电流承载能力强的超导材料,临界温度则都相对较差。
这是绝大部分新型超导材料,研究出来以后,也只能放在实验室的原因。
现在问题明显解决不了。
张硕放下电话以后,仔细想了想材料的问题,最终还是决定跑一趟超导研究机构。
他选择的是科学院超导重点实验室。
……
科学院超导实验室位于首都。
张硕做出决定以后,马上联系了科学院物理所,随后就直接去了首都。
超导实验室提前接到消息,就有一大堆人等在门口。
其中有几个认识的人,包括王磊、高晓鹏,都是会议或项目中见过的。
超导实验室和混乱力场实验组有合作,在建造装置以及实验过程中,他们还特别派出队伍来参加工作。
张硕到了以后就被热情的接待。
一大群人迎着他赶过来,然后就进入实验室进行参观。
说是实验室,实际上是一个总部大楼。
张硕走在最前面,他旁边是实验室主任王磊以及研究员苏志国。
苏志国和张硕早就认识,研究费米子哈伯德模型的时候,他们就在网上有过交流,后来还在会议上见过。
一群人一路说了起来。
苏志国说起了费米子哈伯德模型,他们的团队一直都在利用对费米子哈伯德的求解,来探索超导状态中电子运动的机制。
“这个研究让我们对于超导机制更加了解。”
“电子运动很重要,超导最根本就是研究电子运动,而费米子哈伯德模型的计算,可以对于电子运动进行详细解析……”
苏志国连续说了一大堆,其他人也跟着附和了几句。
最近几年时间,超导机制研究方向大多都是以对费米子哈伯德模型的求解展开。
费米子哈伯德模型的求解,也是张硕的研究成果。
这等于是在吹捧张硕了。
张硕听着也是心情舒畅,毕竟确实是自己的研究,即便他根本就不在乎,但一个小研究能引导一个学科的研究方向,确实还是让人感觉很得意的。
他并没有沉浸在吹捧中,稍微寒暄了几句以后,就直接说起了来的目的。
“混乱力场的实验,需要进行一种全新的测定,要在设备内部小范围利用超导技术构建独立强磁场。”
“现在碰到的问题是,需要一种电流承载能力强、临界温度高的超导材料。”
“我想了解一下你们这里的实验室材料……”
等说完了需求以后,超导实验室的人讨论了一下,马上推出了一个人——温树茂。
“在超导材料研究方面,温教授是绝对的专家!”
“最近两年,温教授的团队成果斐然,有好几种新型材料,有一种材料还登上了《自然》杂志,被国际所重视。”
“温教授一直都在研究这个领域,研究非常规超导体机理、合成高温超的材料。”
王磊帮着介绍了温树茂。
温树茂是国内首屈一指的超导材料专家。
他的研究领域就是超导材料和相关物理问题,并利用多种手段研究新型非常规超导体机理和磁通态物理,等等。
张硕和温树茂认识以后,就详细的说起了超导材料需求。
温树茂凝住了眉头,摇了摇头直白道,“张院士,这个需求太高了。”
“我们实验室,或者说整个国内,都没有符合要求的材料。”
他说的非常肯定,显然对于超导材料领域非常了解。
等说完以后,还解释了一句,“我们团队最新的成果和你们的需求很接近,临界温度68k,但电流承载还是差一些。”
“那肯定不行。”
张硕也很直接的摇头,“电流承载是必须的。”
“这……”
温树茂一时间不知该怎么办了。
张硕道,“温教授,去你的办公室,你帮我仔细讲讲有什么样的材料,我了解一下,可以吗?”
“当然,当然可以!”
温树茂马上站起来,伸手做了一个‘请’的动作。
张硕就和他一起去了办公室。
王磊、苏志国等人,就都各自干各自的事情了。
虽然没有能找到适合的材料,但张硕的表情还是很轻松的。
他本来就没抱希望。
若是能够有合适的材料,于飞团队早就找到了,他是过来找一种适合的材料,以此为基础进行研究。
他是抱着试试看的心态来的。
如果能以某种材料为基础,研究出适合的超导材料,就能够解决混乱力场实验团队的需求。
不能解决,就再想其他办法。
实际上,就像是于飞所说的,找不到适合的超导材料,技术设计的修改也能解决一部分问题,只不过会让设计变得麻烦,又会占用很长时间并耗费更多的经费。
更换超导材料,是最简单、直接、有效的办法。
……
等到了办公室里,温树茂就利用电脑讲解了各种各样的操作材料。
有些材料就是一带而过。
有些临界温度高的材料,就重点介绍一下,尤其是那些‘得意作品’,包括登上《自然》杂志的最新研究。
温树茂介绍的过程中能看的出来,他和团队其他人更注重材料的临界温度。
在超导材料领域来说,临界温度也确实非常的重要,材料的临界温度不高就很难说是大成果。
有些材料缺点一大堆,根本不具实用性,但临界温度高就会被认为是技术突破。
张硕很耐心的听,对于每一种材料都有了基础了解。
绝大部分材料都不符合要求,但他也没有打断温树茂,而是继续耐心的听着,因为他对于超导材料的了解不多,尤其牵扯到深入的机制、制造等方面,更可以说是一片空白。
温树茂介绍的非常详细,也让他能多了解一些内容。
电脑屏幕上又划过几张图片,是一种‘122体系’的超导材料,已经是十几年前的研究成果了。
温树茂明显并不在意,他只是简单说了几句,随后就准备介绍下一个。
“再说说这个。”
张硕忽然说了句,随后道,“这个材料的电流承载能力很强,是和其所属体系有关,对吧?”
“这种说法……也对。”
温树茂犹豫了一下,随后点头道,“超导材料分为好几种体系,其中‘122体系’材料,电流承载能力一般更强。”
“主要有几个原因,一方面是由于其晶体结构和电子态等内在特性,有利于电子的传输,能形成较高的超导电流。”
“另外,和制备工艺技术提升也有关系,我们以技术提升了材料的致密度,改善了晶粒连接性,等,这些可以有效提高材料的承载电流能力。”
“不过,122体系材料缺点也很明显,就是临界温度低。”
“到现在为止,我们所研究的122体系材料,最高临界温度也只有21k。”
温树茂说着直摇头。
混乱力场实验需求临界温度超导60k的超导材料。
21k和60k的差距太大了!
张硕则是思考着点点头,他一直盯着电脑里的图片,盯着材料的化学方程式,好半天继续道,“这种材料,能不能介绍一下详细制备方法?”
“我想知道和材料制备以及底层理论机制的所有内容。”
温树茂没想到张硕会看中这种材料,他有一些惊讶的抬头看了一眼,然后又看上了电脑屏幕,确认般问道,“这个材料……为什么?”
他想知道答案。
张硕道,“化学方程式简单,组成元素简单,研究就有很多拓展的空间。”
“研究?”
“对。”
“什么研究?”
“我想在这种材料的基础上,研究能供混乱力场实验所用的超导材料。”
“额……”
温树茂愣愣的有些不理解,他还以为自己是听错了。
研究超导材料?
张硕?
两者有什么关系吗?
他愣了好半天,才反应过来继续道,“要了解详细资料……我要申请一下。”
“好,我等等。”
张硕倒是不在意,即便是十几年前的研究,材料研发的底层机制以及制备技术,也肯定是保密资料。
(本章完)