筑波大学 学分:筑波大学 筑波大学的一名研究人员对暴露在磁场中的超导体如何在没有能量损失的情况下恢复到磁场消失后的状态提出了新的解释
这项工作可能会导致一个新的超导理论和一个更环保的配电系统
超导体是一类具有神奇性质的材料，能够零电阻导电
事实上，电流可以绕着一圈超导导线无限循环
问题是这些材料必须保持非常冷，即使如此，强磁场也能使超导体恢复正常
人们曾经认为，由磁场引起的超导到正常的转变不容易逆转，因为能量会通过通常的焦耳加热过程耗散掉
普通电线中的电阻通过这种机制将电能转化为热量，这使得我们可以使用电炉或空间加热器
筑波大学计算科学中心量子凝聚态物理部门的小泉浩康教授解释说:“焦耳加热通常被认为是负面的，因为它浪费能量，甚至会导致过载的电线熔化。”
然而，长期以来，人们从实验中知道，如果去掉磁场，载流超导体实际上可以恢复到以前的状态，而不会损失能量 现在，小泉教授对这一现象提出了新的解释
在超导状态下，电子配对并同步运动，但这种同步运动的真正原因是存在所谓的“贝里连接”，其特征是拓扑量子数
它是一个整数，如果它不为零，则电流流动
因此，在没有焦耳加热的情况下，可以通过将这个数改变为零来突然切断这个超电流
现代电磁理论的创立者詹姆斯·克拉克·麦克斯韦曾经假设了一个类似的分子涡流模型，该模型想象空间中充满了微小圆圈中的电流旋转
因为所有的东西都以同样的方式旋转，这让麦克斯韦想起了“惰轮”，也就是机器中用于此目的的齿轮
小泉教授说:“令人惊讶的是，电磁学早期的一个模型，如麦克斯韦的惰轮，可以帮助我们解决今天出现的问题。”
“这项研究可能有助于引领一个未来，在这个未来，能源可以以完美的效率从发电厂输送到家庭
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