我國(guó)高溫超導(dǎo)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破 高溫超導(dǎo)應(yīng)用場(chǎng)景日益多元

    本報(bào)記者 曹琦

    我國(guó)超導(dǎo)研究又有新突破。

    2月19日，央視新聞消息稱，南方科技大學(xué)、粵港澳大灣區(qū)量子科學(xué)中心與清華大學(xué)聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊(duì)近日在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域取得了一項(xiàng)重大突破，這一發(fā)現(xiàn)使鎳基材料成為第三類在常壓下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的材料體系，為解決高溫超導(dǎo)機(jī)理的世紀(jì)科學(xué)難題提供了全新突破口。該成果于2月18日發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

    發(fā)現(xiàn)全新高溫超導(dǎo)材料

    超導(dǎo)是指某些特定材料在低溫條件下，電阻率突然降為零的現(xiàn)象，超導(dǎo)材料能夠在電流流過時(shí)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的磁場(chǎng)，因此具有重要的應(yīng)用前景。

    與傳統(tǒng)超導(dǎo)材料相比，高溫超導(dǎo)材料在相對(duì)較高的溫度下即可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性，降低了制冷成本和技術(shù)難度。一般來說，很多材料要在零下250攝氏度以下才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，而能夠在零下233攝氏度以上實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)就算是高溫超導(dǎo)。

    “目前氧化物超導(dǎo)材料是高溫超導(dǎo)材料中最主要的一類，其中最具代表性的是釔鋇銅氧（YBCO）和鉍鍶鈣銅氧（BSCCO）。這些材料具有高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度、高臨界電流密度和良好的機(jī)械性能等特點(diǎn)，因此在超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電機(jī)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。”有業(yè)內(nèi)人士向記者表示。

    鎳氧化物是高溫超導(dǎo)體的重要候選材料之一。此次南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研發(fā)現(xiàn)，讓鎳基材料在日常壓力環(huán)境中，并且在零下233攝氏度以上就能實(shí)現(xiàn)。上述業(yè)內(nèi)人士稱：“我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了一類全新的高溫超導(dǎo)體，這是一項(xiàng)非常重要的突破。雖然現(xiàn)在的性能還沒有釔鋇銅氧等材料成熟，但是也給高溫超導(dǎo)的發(fā)展提供了一條新的思路。”

    高溫超導(dǎo)應(yīng)用場(chǎng)景日益多元

    隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)超導(dǎo)材料市場(chǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)大。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)超導(dǎo)材料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到92億元。截至目前，A股市場(chǎng)已有20余家上市公司布局超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

    “上述研究首次在常壓條件下實(shí)現(xiàn)了鎳基雙層氧化物的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到45開爾文（約-228℃），成功突破了傳統(tǒng)的理論極限，為探索新型高溫超導(dǎo)材料開辟了新的方向。”不少業(yè)內(nèi)人士表示，“新型高溫超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)，有望大大拓寬高溫超導(dǎo)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。不過，從超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)到做成帶材往往還有很長(zhǎng)一段時(shí)間，現(xiàn)在普遍采用的還是第二代高溫超導(dǎo)材料。”

    此前，江蘇永鼎股份有限公司表示，公司關(guān)于超導(dǎo)業(yè)務(wù)的主營(yíng)產(chǎn)品是第二代高溫超導(dǎo)帶材及其應(yīng)用設(shè)備，以及超導(dǎo)（通用）電氣產(chǎn)品，二代高溫超導(dǎo)帶材可廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、核電、電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、軍事、重大科學(xué)工程等領(lǐng)域。

    當(dāng)前，上市公司正在積極推動(dòng)高溫超導(dǎo)在各領(lǐng)域的商用化落地。近日，江西聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)創(chuàng)光電”）參股子公司——江西聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)”）中標(biāo)中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院D型高溫超導(dǎo)磁體系統(tǒng)項(xiàng)目。

    聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的可以自行設(shè)計(jì)制造大口徑、強(qiáng)磁場(chǎng)高溫超導(dǎo)磁體的企業(yè)，2025年1月份，聯(lián)創(chuàng)超導(dǎo)完成了國(guó)內(nèi)首個(gè)基于高溫超導(dǎo)纜線的D型線圈20K溫區(qū)低溫實(shí)驗(yàn)。“這是國(guó)內(nèi)首個(gè)基于超導(dǎo)集束纜線的D型超導(dǎo)線圈，進(jìn)一步驗(yàn)證了高溫超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的可靠性，證明了高溫超導(dǎo)核聚變裝置采用更高運(yùn)行溫度的可行性。”聯(lián)創(chuàng)光電相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

（編輯 喬川川）