一个世纪之前，人类第一次将氦气液化，从此利用液氦的极低温制冷技术被广泛应用。例如一些大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等高技术领域。然而，低温技术中不可缺少的氦元素全球供应短缺，有什么方法可以不用氦元素实现极低温制冷?中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的联合研究团队通过多年研究，在近期实现了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破，这就为破解我国氦资源短缺的问题提供了解决方案。该科研成果北京时间1月11日发表于Nature。
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超固态是一种新奇量子物态，兼具固体和超流体的特征。超固态自上世纪七十年代作为理论猜测提出以来，除了冷原子气的模拟实验外，人们一直尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。
最近，中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等组成的联合研究团队，在钴基三角晶格量子磁性材料中，通过理论和实验研究紧密结合，证实了阻挫量子磁体中超固态(自旋超固态)的存在。这是在实际固体中首次给出超固态存在的实验证据。随后，他们发现在自旋超固态量子临界点附近，该材料具有巨大的磁熵变，引起巨磁卡效应，又通过绝热去磁过程获得了94 mK的极低温，实现了亚开温区无液氦极低温制冷。该效应被称为自旋超固态巨磁卡效应。
这一新物态与新效应的发现是基础研究的一项重大突破，也为我国在深空探测、量子科技、物质科学等尖端领域研究的极低温制冷难题提供了一种新的解决方案。相关研究成果北京时间1月11日发表于Nature。
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