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港 大 學 者 冷 原 子 剖 析 高 溫 超 導
張 世 忠 從 冷 原 子 理 論 切 入 研 究 , 藉 理 解 當 中 的 粒 子 輸 運 和 自 旋 擴 散 機 制 , 來 解 釋 其 他 物 理 現 象 和 原 理 , 以 助 研 發 新 超 導 材 料 。
  (星島日報報道)冷原子物理學研究「絕對零度」,當溫度不斷降低,實現低溫過程中,有不少新科學發現,並應用至發展新科技技術。獲今屆「裘槎前瞻科研大獎」共享獎項的香港大學物理學系助理教授張世忠,藉研究冷原子理論和模型系統,以及當中的新技術發明,理解高溫超導的物理機制和現象,協助尋找新型超導材料,減低製造高端醫療器材等物料成本。

  張世忠研究的冷原子低溫範圍,溫度低至約攝氏負二百七十三點一四九度,「當走向更低溫度,會有更新的物態和物理,並可利用此等現象,開發新技術,改變人類生活。」他指目前如全球定位系統、手機通訊和股票市場等,當中採用的精密時鐘和時間測量,皆是根據冷原子原理而製。

  
他續說,科學家在低溫實驗中,首先發現「超導」,「超導低耗能,能支撐大電流而發熱損耗小,應用至製造專門產業和器件,例如探礦、考古用的超靈敏磁強針、低損耗的電和變壓器等。」

  但他指應用低溫或高溫超導體作物料,前者需要笨重且昂貴的冷卻裝置,後者也不易加工,「所以我們希望找到和開發正常溫度、能在室溫運作的新型超導材料」,有望減低製作高端人體掃描儀器等醫療器材的成本,或應用在電力系統,減低電力運輸中的損耗,讓磁懸浮列車可更安全和高速。

  他為此多年從研究冷原子入手,先理解該原理所得的技術,表示物理學的原理相通,冷原子體系如同高溫超導,皆有很強的相互作用,但後者的機理複雜,眾多科研人員也難以拆解。「故只要掌握冷原子粒子流或熱如何傳導、運輸機理,相信能理解高溫超導的背後機制及其他廣泛的物理原理,協助找到新超導材料。」

2015-04-20

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