《Nature》在2月11日发了一篇挺硬核的文章,名字叫“Giant magnetocaloric effect and spin supersolid in a metallic dipolar magnet”。这次研究是杭州那边的高校老师带着团队弄出来的,突破性很强。这个团队里有中国计量大学的舒明方和王新庆教授,上海交通大学的马杰教授,中国科学院合肥物质科学研究院的屈哲和许锡童研究员,还有中国科学院理论物理研究所的李伟研究员。他们一起揭开了“金属自旋超固态”的神秘面纱,解决了极低温固态制冷领域一直困扰大家的问题。 舒明方是这个论文的第一作者,他和团队里的其他人一起发现了一种新型铕基合金材料。这种材料特别神奇,兼具巨磁热效应和超高导热性能。《Nature》的审稿人也挺看好这项成果,觉得它不仅实用潜力大,还能给基础物理研究提供新灵感。极低温环境在量子测量和计算这些前沿领域里很重要,但现在遇到了两个大麻烦:氦-3资源不够用,而且有些材料虽然有冷量却导不出去。所以找一种既制冷又导电好的材料就成了当前最急需解决的问题。 联合科研团队设计出这种新型材料后发现了“金属自旋超固态”的量子态。这种状态下,材料既能做到低至106mK的巨磁热效应(以前最低只到100mK),又能把导热能力提高50到100倍。这种特殊的“固态序与超流序共存”现象是很难用传统方法发现的。这说明自旋超固态已经从纯理论研究走进了器件应用的大门,给金属基制冷材料打开了新的研究方向。有了这种新材料,科研团队就有望造出能给量子科技时代用的“超级冰箱”。 这样一来,就能帮中国在量子科技领域解套一些依赖外国资源的“卡脖子”难题。比如以前得靠稀缺资源氦-3来制冷现在有了新路子。中国计量大学参与这项研究也是因为学校有相关的学科优势。他们仪器科学技术这方面挺强的,所以和其他单位一起合作取得了这么重要的成果。这次突破对中国的科技自主可控很有意义也很有价值。