美國(guó)休斯敦大學(xué)物理學(xué)家日前報(bào)告稱，發(fā)現(xiàn)被普遍接受的關(guān)于超導(dǎo)體如何捕捉并保持磁場(chǎng)的理解存在重要理論缺陷。50多年前，通用電氣公司的科學(xué)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(dǎo)體的基本屬性在于其對(duì)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(zhuǎn)換成熱量的烤箱是相對(duì)的。超導(dǎo)體的能耗為零，并且能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。其中，那些儲(chǔ)存磁能的超導(dǎo)體又被稱為“捕獲場(chǎng)磁體”（TFM），能表現(xiàn)得像磁體一樣。

在美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)下屬《應(yīng)用物理學(xué)雜志》上，研究人員描述了同臨界態(tài)模型結(jié)果存在重大偏差的實(shí)驗(yàn)。他們揭示了出乎意料且有利于實(shí)際應(yīng)用的新行為，包括通過(guò)各種新方法利用TMF的可能性。

通常，基于磁體的設(shè)備性能隨著磁體強(qiáng)度的增加而提升，最高可達(dá)到平方量級(jí)的提升。換句話說(shuō)，如果一塊磁體的強(qiáng)度增加了25倍，該設(shè)備的性能會(huì)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(chǎng)轉(zhuǎn)變成超導(dǎo)體這一挑戰(zhàn)的掣肘�！耙粋�(gè)更容易處理的問(wèn)題是將超導(dǎo)體冷卻到能顯示超導(dǎo)性所需要的低溫。”休斯敦大學(xué)物理學(xué)名譽(yù)教授和研究教授、最新研究第一作者Roy Weinstein解釋說(shuō)。

如今被廣泛使用的方法是在超導(dǎo)體被冷卻后，通過(guò)脈沖場(chǎng)磁體將磁場(chǎng)施加到超導(dǎo)體上。比恩的模型預(yù)測(cè)，為將盡可能多的磁場(chǎng)推進(jìn)超導(dǎo)體，脈沖場(chǎng)的強(qiáng)度至少是由此產(chǎn)生的TFM磁場(chǎng)的兩倍，更通常的情況是超過(guò)3.2倍。迄今為止開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)。

不過(guò)，這嚴(yán)重限制了TFM的應(yīng)用�！爱a(chǎn)生超過(guò)12特斯拉的磁場(chǎng)是非常困難且昂貴的�！盬einstein說(shuō)：“如果比恩的理論成立，這種花費(fèi)和實(shí)用性上的障礙將把應(yīng)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(nèi)�！�

最新研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于磁脈沖的某些限制，比恩的模型缺乏根據(jù)，同時(shí)一個(gè)顯著不同的磁場(chǎng)空間分布出現(xiàn)了�！按艌�(chǎng)上的大幅增加突然出現(xiàn)，并且是以跳躍的形式，而比恩模型預(yù)測(cè)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(fù)和可控制的�！白盍钊斯奈璧氖�，現(xiàn)在我們能利用強(qiáng)度和TFM相當(dāng)?shù)拿}沖產(chǎn)生完全強(qiáng)度的TFM�！�

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