中国学者破解氦资源短缺难题，实现无液氦极低温制冷

据央视新闻与中科院物理研究所报道，近日中国科学院大学苏刚教授领衔的团队，以及来自中国科学院物理所、理论物理所及北京航空航天大学的相关学者联手，取得了无液氦环境下极低温制冷基础研究里程碑式的重大突破。此一成果于北京时间 1 月 11 日在国际权威学术期刊《自然》正式发布。

液氦是目前制造极低温度设备的必需品，被广泛应用于深空探索、材料科学、量子计算、半导体等多个领域。然而，国内每年需消耗液氦约 4000 吨，其中九成以上依赖进口。更令人担忧的是，美国以全球 40%的氦储量稳居首位，我国氦储量只有全球的 2.12%。因此，解决氦资源紧缺进而缓解我国科技创新的瓶颈成为了亟待应对的问题。

值得注意的是，我国研究者首次证明了超固态材料在接近绝对零度（即零下 273.15℃）时的存在。所得结果称为“自旋超固态巨磁卡效应”，并在其中一种称为 Na2BaCo（PO4）2 的钴基三角晶格量子磁性材料中找到了实证。科研工作者使用这种材料经过绝热去磁过程，实现了 94 毫开（零下 273.056℃）的极端低温，这既是无液氦极低温制冷的壮举，也是超固态存在的实证。

苏刚教授透露，试验过程中，只需将材料放置于磁场中，逐步减弱磁场使材料降温。这种新型材料不仅帮助我们揭示了超固态的奥秘，而且有望解决困扰我国低温科学界的氦紧缺问题。团队表示，未来将继续挑战低温极限，致力于研发全新的无液氦极低温制冷机，推动凝聚态物理、材料科学及深空探测等领域的发展。