这个研究成果的亚开温区制冷的重大意义,是“无氦”,并不仅仅限于“无液氦”
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1. 这个研究有5位中国科学家,除了报道中的中国科学院大学教授苏刚、还有中国科学院物理研究所研究员孙培杰和项俊森博士、中国科学院理论物理研究员所李伟、北京航空航天大学副教授金文涛。除苏刚教授外,其余四位都是青年科学家。
这个研究工作得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、中国科学院-财政部基础研究领域稳定支持青年团队“基于新原理的无液氦极低温制冷”项目等的支持。
国家自然科学基金优秀青年科学基金项目又称“小杰青”,从2012年开始,和千人,长江学者,“杰青”(国家杰出青年科学基金)等都是中国优秀科学家的代表。
2. 这个研究成果其实是两个,“单晶阻挫磁体中超固态的证据”和“可用于亚开温区制冷的源于基本物理发现的磁卡效应”,而在科学领域,其实相比于报道中的无液氦制冷,前者的“单晶阻挫磁体中超固态的证据”更令人瞩目和兴奋。固体物质能否同时具备超流性?这是1970年由后来的诺奖获得者A. Leggett提出的科学问题,在之后的半个世纪,凝聚态体系中科学家仍未找到超固态存在的确凿证据。2004年美国团队报道观察到单质氦超固态,但随后被证实缺乏确定性的证据。
3. 这个研究成果的亚开温区制冷的重大意义,是“无氦”,并不仅仅限于“无液氦”。因为目前科学研究应用的无液氦稀释制冷机就是利用稀释制冷(稀释氦3)来获得极低温,目前无液氦稀释制冷机制冷最低温度可以达到1毫开(比绝对温度只高0.01度)。
2021年,中国科学院物理研究所研制的无液氦稀释制冷机实现10.9毫开的稳定运行(这个所70年代末就研制成功了我国第一台湿式稀释制冷机,实现了33mK的极低温)。国外商用的稀释制冷机最低可以达到5毫开。
4. 毫开级的极低温制冷主要用于科研,特别是量子研究。目前我国每年进口大量的相关设备,2019年12月,美国商务部的一份内部文件提出,未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。所以,加速国产无液氦稀释制冷机的研发和新的无氦制冷技术是非常紧迫和重要的。