美國休斯敦大學物理學家日前報告稱，發(fā)現(xiàn)被普遍接受的關于超導體如何捕捉并保持磁場的理解存在重要理論缺陷。50多年前，通用電氣公司的科學家C.P. Bean提出了一種被稱為“比恩模型”或者“臨界態(tài)模型”的理論解釋。
超導體的基本屬性在于其對電路表現(xiàn)出零電阻。在某種程度上，它們和阻擋電流并因此將能量轉換成熱量的烤箱是相對的。超導體的能耗為零，并且能在很長一段時間內將能量儲存起來。其中，那些儲存磁能的超導體又被稱為“捕獲場磁體”（TFM），能表現(xiàn)得像磁體一樣。
在美國物理聯(lián)合會下屬《應用物理學雜志》上，研究人員描述了同臨界態(tài)模型結果存在重大偏差的實驗。他們揭示了出乎意料且有利于實際應用的新行為，包括通過各種新方法利用TMF的可能性。
通常，基于磁體的設備性能隨著磁體強度的增加而提升，最高可達到平方量級的提升。換句話說，如果一塊磁體的強度增加了25倍，該設備的性能會提高25～625倍。
很明顯，TFM激起了人們的興趣，但它們的使用在很大程度上受到將磁場轉變成超導體這一挑戰(zhàn)的掣肘。“一個更容易處理的問題是將超導體冷卻到能顯示超導性所需要的低溫。”休斯敦大學物理學名譽教授和研究教授、最新研究第一作者Roy Weinstein解釋說。
如今被廣泛使用的方法是在超導體被冷卻后，通過脈沖場磁體將磁場施加到超導體上。比恩的模型預測，為將盡可能多的磁場推進超導體，脈沖場的強度至少是由此產(chǎn)生的TFM磁場的兩倍，更通常的情況是超過3.2倍。迄今為止開展的實驗也證實了這一點。
不過，這嚴重限制了TFM的應用�！爱a(chǎn)生超過12特斯拉的磁場是非常困難且昂貴的。”Weinstein說：“如果比恩的理論成立，這種花費和實用性上的障礙將把應用于產(chǎn)品中的TFM限制在3.75特斯拉這一典型最大值以內�！�
最新研究發(fā)現(xiàn)，對于磁脈沖的某些限制，比恩的模型缺乏根據(jù)，同時一個顯著不同的磁場空間分布出現(xiàn)了�！按艌錾系拇蠓黾油蝗怀霈F(xiàn)，并且是以跳躍的形式，而比恩模型預測的是一種穩(wěn)定、緩慢的增加�！盬einstein表示，所有這種新的意外行為是可重復和可控制的�！白盍钊斯奈璧氖�，現(xiàn)在我們能利用強度和TFM相當?shù)拿}沖產(chǎn)生完全強度的TFM�！�
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