我国科学家实现无液氦极低温制冷突破，可减少资源依赖

集微网消息，根据央视新闻、中科院物理研究所消息，近日中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的联合研究团队通过多年研究，在近期实现了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破，这就为破解我国氦资源短缺的问题提供了解决方案。该科研成果于北京时间1月11日在国际学术期刊《自然》发表。

据悉，液氦是当前实现极低温制冷的关键原料，深空探测、材料科学、量子计算、半导体、医疗等大量领域对液氦有着广泛需求。当前我国每年对液氦的需求超过4000吨，其中95%需要进口；储量方面，美国氦储量占全球40%位居第一，其次是卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯等，中国氦储量仅占全球的2.12%。中科院的此项研究，有助于解决我国氦资源面临“卡脖子”问题。

根据官方介绍，超固态是一种在接近绝对零度（0开尔文，也就是零下273.15℃）时出现的量子物态，在超固态情形下，物质中的原子一方面呈现规则的排列，同时还可以在其间“无粘滞”地流动。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来，各国科学家尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。在这项研究中，我国科研人员在一种钴基三角晶格（Na2BaCo(PO4)2）量子磁性材料中，首次发现了名为“自旋超固态”的新奇物质状态，得到了其存在的实验证据。随后科研人员利用该材料，通过绝热去磁过程获得了94毫开，也就是零下273.056℃的极低温，实现了无液氦极低温制冷，并命名该效应为“自旋超固态巨磁卡效应”。

中国科学院大学苏刚教授介绍，将此次发现的钴基三角晶格材料放在磁场中，保持热量不泄露的情况下进行退磁，也就是把磁场去掉。在磁场强度慢慢降低的过程中，材料的温度也会慢慢下降，最终降至94毫开（零下273.056℃）。

我国科学家成功实现无液氦极低温制冷，不仅在国际上首次给出超固态存在的实验证据，而且还有助于破解我国低温研究领域氦资源短缺问题。科研团队表示，未来的工作目标是继续突破极低温的极限，并在未来建成无液氦极低温制冷机，这将有助于凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿技术领域的研究。

（校对/孙乐）