揭秘超导体中的磁通量：闻海虎教授的科研之路

揭秘超导体中的磁通量：闻海虎教授的科研之路

引用

腾讯

等

9

来源

1.

https://new.qq.com/rain/a/20241122A070E200

2.

https://wap.sciencenet.cn/blog-22926-1463037.html?mobile=1

3.

https://www.163.com/dy/article/ITEBT3ET0517HIAS.html

4.

https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info92109.htm

5.

https://new.qq.com/rain/a/20250115A0746O00

6.

https://physics.nju.edu.cn/szdw/qbmd/20240321/i261989.html

7.

https://icqm.pku.edu.cn/xwdt/zxxw/936104.htm

8.

https://sc.nju.edu.cn/xwdt/20240629/i269461.html

9.

https://pansci.asia/archives/197902

在超导研究领域，有一位科学家的名字熠熠生辉——闻海虎教授。作为南京大学教授、长江学者特聘教授，他在高温超导材料和物理问题研究方面取得了令人瞩目的成就。特别是在磁通钉扎和磁通动力学领域的研究，不仅为他赢得了国家自然科学二等奖，更为超导技术的实际应用开辟了新的可能。

要理解闻海虎教授的研究，我们首先需要了解超导体中磁通量的特殊行为。超导体具有两个最显著的特性：零电阻和完全抗磁性。当超导体处于超导状态时，它会将体内的磁通线全部排出，这种现象被称为“迈斯纳效应”。然而，当外加磁场超过一定强度时，磁通线会开始穿透超导体，形成所谓的“磁通涡旋”。

这些磁通涡旋的运动会导致超导体失去零电阻特性，因此，如何控制磁通涡旋的运动成为超导技术应用的关键问题。这就引出了闻海虎教授研究的核心内容——磁通钉扎和磁通动力学。

磁通钉扎是指通过各种手段将磁通涡旋固定在超导体内部，防止其运动，从而保持超导体的零电阻状态。闻海虎教授及其团队在这一领域进行了深入研究，揭示了磁通涡旋在超导体中的运动规律，以及如何通过材料结构和外加磁场来控制磁通涡旋的位置。

他们的研究发现，通过在超导材料中引入缺陷或特定的微结构，可以有效地钉扎磁通涡旋，提高超导体在强磁场下的性能。这种技术对于开发实用化的超导设备至关重要，因为它解决了超导体在实际应用中面临的最大挑战之一。

闻海虎教授的研究成果已经从实验室走向实际应用。例如，在超导电缆领域，通过优化磁通钉扎性能，可以显著提高电缆的载流能力和稳定性。在深圳平安金融中心和上海徐汇区的超导输电示范工程中，都体现了磁通钉扎技术的重要作用。

在磁悬浮列车领域，利用高温超导体的磁通钉扎效应，可以实现稳定可靠的悬浮效果。2021年，西南交通大学完成的世界首台高温超导高速磁悬浮工程样车，就是这一技术的实际应用。

此外，磁通钉扎技术还在核磁共振成像（MRI）、粒子加速器、风力发电等多个领域展现出巨大的应用潜力。这些应用不仅提高了设备的性能，还大大降低了能耗，展现了超导技术的革命性意义。

闻海虎教授的研究成果为我们展示了超导技术的美好前景。随着磁通钉扎和磁通动力学研究的不断深入，我们有理由相信，超导技术将在更多领域发挥重要作用，为人类社会带来深远影响。

正如闻海虎教授所说：“超导研究是一个充满挑战和机遇的领域，每一次突破都可能带来技术的革新。”让我们期待，在不久的将来，超导技术能够真正走进我们的生活，为世界带来更加美好的改变。