美国超导研究的新阶段 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：

美国超导研究的新阶段
本报记者　刘开宸
1987年春美国、中国、日本等国的一些科学家发现了液氮为冷却剂的高温超导材料后，几乎整整一年时间里，世界上出现了一股“超导热”。实验室里不断传出超导研究方面新进展和新突破的消息，科学家们相继提出种种美好的展望。但是，今年以来，这方面的消息大为减少，超导热是否“冷”下来了？回答是否定的。实际上，世界上的超导专家正在更扎实地研究新超导体的实用问题，这表明超导研究开始进入一个新的阶段。美国的超导研究现状，就显示了这一特点。
美国科学家们认为，超导新技术将首先用于精密度极高的微电子领域，可望在5年内实现，主要有以下三个方面：
电子线路——用以加速电子计算机电子信号的通过，即加速电子计算机的速度，以便制成当前国际上竞相发展的第五代电子计算机。这种电子计算机所需要的电子开关，即“约瑟夫森器件”，目前尚不能可靠地用新超导材料制成，但美国科学家在研制中已有头绪，可望成功。
传感器——即红外线传感器和超高灵敏度磁传感器，它们通过探测地球磁场的振动，可以探测地下各种矿藏，也可以发现在大洋深处的敌方潜艇。通过探测人脑信号，可以诊断神经紊乱情况，便于治疗。这种红外线传感器和超高灵敏度磁传感器必须使用超导量子干涉元件。现在，美国实验室已能利用液氮超导材料，试制这种超导量子干涉元件。
超导天线——可以在远高于现在使用的频率上，收发信号，也可以探测到非常微弱的信号，因而可用于外空探索。美国的一个先进材料研究机构已用新超导材料试制成了这种超导天线的样品。超导天线可用于改进雷达系统，探测高速度的信号。美国宇航局正在考虑制造以外空为基地的望远镜，用超导接受器寻找高频率的无线电波，来探测宇宙的遥远部分。
美国科学家在超导体近期应用方面，将先着重研制电子器件，这是综合研究新超导材料在各方面应用的可行性之后作出的决定。目前，用新超导材料制成薄膜已有把握，但一个时期内难以制成可以卷曲的线圈，其临界电流密度也太小，不能通过大量电流，也难以达到室温的转变温度。在这种情况下，新超导材料要应用于超导发电机、超导电缆等方面，至少是10年以后的事情。而要制造电子器件，是比较切实可行的。例如超导材料可以制成薄膜吸附在其它材料基片上，并有够用的电流能力。在这方面半导体工业的经验，可以借鉴。尽管目前还不能把这种超导薄膜吸附在硅基片上，但美国科学家认为此障碍可以克服。为了促进超导材料的实用，美国科学家正在寻求其它高温的超导复合物。为此，美国国际商用机器公司在加州的实验室已实验5000多种复合材料。美国科学家在新超导材料的实际应用方面虽然取得了较大进展，但仍有一种危机感。有的科学家发出警告说：“在超导体商业应用的竞争中，美国有落在日本之后的危险”。　
（本报纽约航讯）