第十七届全国超导学术研讨会(NCSC2023)在西安召开

2023年10月20日～24日，第十七届全国超导学术研讨会在西安国际会议中心召开。会议由国家超导技术联合研究开发中心主办，西北有色金属研究院、西部超导材料科技股份有限公司、西安莱特信息工程有限公司承办。来自全国超导相关领域的13位院士、170多家单位的1000余名科技工作者、大学院校师生及企业工程技术人员参会，24家超导产业上下游相关企业参加展览，会议设置1个主会场和5个分会，共计200余个报告，规模创历史新高。全国超导学术研讨会由国家超导技术联合研究开发中心发起和主办，是我国超导界2年一次的系列学术会议。

大会开幕式由大会执行主席、西北有色金属研究院常务副院长李建峰主持，大会主席、南京大学教授陈健致开幕辞，中国工程院院士、西北有色金属研究院院长张平祥致欢迎辞，中国科学院院士甘子钊、陕西省发改委副主任刘迎军、西安市科技局局长李志军、西安经济开发区管委会主任贾强、西安国际港务区管委会副主任许曼分别致辞。

甘子钊院士致辞

陈健教授致开幕辞

张平祥院士致欢迎辞

李建峰副院长主持开幕式

1 钻研基础，把握材料，助力超导应用技术快速发展——大会报告概要

大会报告分别在10月21日上午和10月23日下午，分2个部分进行。10月21日上午进行了5场大会报告。其中，中国科学院等离子体物理研究所的万元熙院士进行了题为“超导助力磁约束聚变的发展——磁约束核聚变发展现状及未来展望”的报告。报告指出聚变能具有安全高效、清洁无碳、资源丰富等突出优点，是人类解决能源危机问题的有效途径。超导托卡马克装置具备开展长脉冲稳态等离子体运行能力，超导磁体系统是实现兆安级、上亿度等离子体复杂位形精确控制的核心，占主机预算1/3以上。等离子体物理研究所先后成功建造并运行了HT-6B和HT-6M常规托卡马克装置、HT-7超导托卡马克装置、EAST全超导托卡马克装置，并作为主要单位参与了ITER计划，推动了我国低温超导材料NbTi、Nb3Sn规模化制备和大型超导磁体技术的发展。聚变功率与场强的4次方成正比，高场磁体是未来聚变装置的主要发展方向，等离子体物理研究所将努力推动下一代聚变堆的设计和建设，加速聚变能实用化进程。

中国科学院紫金山天文台史生才院士进行了题为“超导与天文”的报告。报告指出，在超导诞生之初，人们就意识到微波光子信号探测是其重要应用方向之一，后续发展陆续实现了接近量子噪声极限灵敏度的相干探测技术和背景噪声极限灵敏度的非相干探测技术。上述2类超导探测技术在现代宇宙学和天体物理及天体化学观测研究中正发挥着越来越重要的作用。另一方面，天文学近20年取得了若干重大突破，包括黑洞、引力波、系外行星等观测。同时，报告还针对黑洞影像、宇宙生命起源、原初引力波及暗物质探测等重大科学驱动，介绍了超导探测技术的应用和发展趋势、以及我国的太赫兹天文研究计划。

中国科学院电工研究所王秋良院士进行了题为“高场超导磁体技术研究进展”的报告。王院士强调，高场超导磁体由于其能耗极低、结构紧凑、运行费用低，且产生的磁场具有高均匀度和高稳定度等优势，在物质科学、材料科学、能源交通、生命科学、大科学设施及工业国防等领域具有重要前景，是各国争相布局的急需战略高技术。近年来高场超导磁体技术发展迅速，极大促进了其在多种领域的应用。报告聚焦高场超导磁体技术发展现状，并结合其在高场核磁共振波谱仪、超高场磁共振成像、高场科学仪器等领域的重大应用进展，深入探讨了高场磁体技术应用发展趋势以及工程化应用前景。

中国科学院物理研究所金魁研究员进行了题为“发展薄膜技术推进高温超导物理与应用”的报告。薄膜是衔接基础与应用的桥梁。在超导领域，先进的薄膜工艺有效推进了基于界面和隧道结等超导物理的发展，也加速了超导芯片、超导带材的实用化进程。报告介绍了金魁研究员团队这些年通过发展薄膜技术在高温超导物理和应用方面取得的一些阶段性成果。重点包括：① 发展了新一代材料基因实验技术，即连续组分外延薄膜制备与匹配的跨尺度表征技术。并将这项技术成功应用于2类高温超导体系。② 在探索激光密度梯度成膜的高通量实验过程中，发现多光束共沉积时光斑的调制能够给大面积薄膜制备带来意想不到的效果，进而走出了一条自主创新的技术路线，成功研制出国产三光束脉冲激光共沉积镀膜设备，并制备出高品质实用化高温超导薄膜，为直写约瑟夫森结阵列奠定了基础。

中山大学王猛教授作了题为“液氮温区镍氧化物超导体的发现”的报告。报告指出，非常规超导材料探索和机理研究是物理学中最重要的问题之一。目前主要的非常规超导材料包括重费米子超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体，其中铜氧化物超导转变温度最高，转变温度在液氮温区。而镍氧化物与铜氧化物具有相似的材料体系，其中+1价镍离子与+2价铜离子具有相同的电子数，被认为可能具有超导电性。王猛教授课题组首次在具有双镍氧正八面体平面组成的镍氧化物La3Ni2O7体系单晶样品14 GPa压力下发现了高达84 K的超导转变温度，其中镍的价态为+2.5，超出此前理论预期。因此，该报告通过详细介绍La3Ni2O7单晶样品的生长方法、常压下的物理性质以及高压下的结构表征及超导电性的确认过程，提出镍氧化物高温超导体从磁性上看与铜氧化物和铁基超导体有很大不同。液氮温区镍氧化物高温超导电性的发现为非常规超导机理研究及材料探索提供了重要指引。

10月23日下午进行了6场大会报告。其中南京大学闻海虎教授进行了题为“漫谈室温超导”的报告。实现常压下的室温超导是超导界梦寐以求的事，但是最近几年，不断有关于常压或低压下室温超导的报道，却都被证实是假象或者不能重复。仅2023年就已经出现了2次影响较大的有关室温超导的报道，并均引起轰动。该报告详细介绍了2次事件的经过，以及国内外小组在证伪过程中做出的贡献。最后，报告还从基础物理的角度浅谈了实现室温超导的可能性及探索的可能途径。

中国科学院近代物理研究所孙良亭研究员进行了题为“粒子加速器大科学装置对超导磁体的需求及其挑战”的报告。粒子加速器是研究物质结构、理解物质起源最重要的实验装置。随着相关科研探索与应用研究的发展，粒子加速器总体向更高能量、更高流强、更高亮度、更精确的束流操控等方向发展，超导磁体作为粒子加速器的核心技术面临着前所未有的挑战，也使之成为各科技强国的核心竞争力与重点攻关研究的方向。报告结合国际上粒子加速器大科学装置的发展与趋势，给出更高磁场、更高励磁速率超导磁体的发展需求及其挑战。

南方科技大学俞大鹏院士进行了题为“高质量发展量子计算助力第四次工业革命”的报告。量子计算是挑战人类操控微观世界极限能力的世纪系统工程，有可能为第四次工业革命提供颠覆性算力支撑。因此，量子计算等相关量子科技已经成为国际强国间竞争的焦点，也成为了西方对我国进行全面技术封锁、设备禁运和人员来往阻断的高度限制领域，我国量子科技领域真正进入了“无人区”。报告深入分析了我国量子计算的发展现状、面临的挑战与机遇，阐述了我国在量子计算领域的研究基础和优势，重点介绍了深圳国际量子研究院发展现状尤其是近几年取得的若干重大研究进展等。

中国科学院理化技术研究所罗二仓研究员进行了题为“超导用低温制冷技术原理、系统及国内外进展”的报告。低温制冷技术是超导应用的前提条件。报告首先介绍了获得低温的制冷技术方法及国内外研发进展，主要包括适用于强电超导电力、电磁系统冷却(电力传输、高场超导磁体等)的大功率透平膨胀低温制冷技术以及应用于弱电超导电力电子器件(超导滤波器、量子计算等)的微小型回热式低温制冷技术原理、关键技术以及系统研发进展、应用等，最后介绍了一些新型低温制冷技术(如超音速制冷、热卡固态制冷、激光制冷等)的最新研究进展及发展趋势。

万元熙院士作大会邀请报告

史生才院士作大会邀请报告

王秋良院士作大会邀请报告

俞大鹏院士作大会邀请报告

北京大学王健教授进行了题为“二维超导体中量子相变和新量子态研究”的报告。量子材料与量子相变是凝聚态物理与材料领域的研究热点。作为一种新奇的超导-金属相变现象，量子格里菲斯奇异性揭示了淬火无序在量子相变中的重要作用。王健教授课题组在Ga薄膜上发现了量子格里菲斯奇异性，并相继在处于垂直场条件下的不同二维超导体中均发现了该现象。这表明了量子格里菲斯奇异性的普遍性。这方面的研究将改变研究人员对超导体-金属转变的理解，并且可能改变量子相变的相图。另一方面，配对密度波是一种库伯电子对的动量不为零的特殊超导态。在成功制备高临界温度单分子层Fe(Se，Te)超薄薄膜的基础上，王健教授课题组报道了利用扫描隧道显微镜在Fe-Fe方向畴壁上观测到的新型配对密度波态，该发现为研究配对密度波及其与拓扑电子态和非传统高温超导体之间的相互作用提供了一个很好的低维材料制备平台。

西部超导材料科技股份有限公司闫果副董事长进行了题为“实用化超导材料制备与强电应用研发进展”的报告。报告指出，基于超导材料所具有的常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象，使得超导材料在强电应用领域具有巨大的潜力。但是，尽管目前已经发现了上万种超导材料，可实现实际应用的超导材料种类并不多。目前国内已实现了低温超导材料的产业化，制备技术达到了国际领先水平，而高温超导材料制备技术也取得了许多重要的突破，许多材料性能都满足了实际应用的需求。超导强电应用技术，可实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量输电储能等诸多颠覆性应用，一直是国际高技术竞争前沿。报告分析了国内外强电用超导材料的发展现状和发展趋势，报道了我国自主开发的面向不同强电应用需求的超导材料研发进展，提出了强电用超导材料与应用技术协同发展的建议。

2 从微观到宏观，超导物理指引超导新方向——超导物理与新型超导体分会

超导物理与新型超导体分会于10月21日～23日同步举办，邀请了包括中国科学院物理研究所、中国科学院合肥物质科学院、清华大学、北京大学、南京大学、中国科学技术大学、上海交通大学、西安交通大学、中山大学、吉林大学、上海科技大学、西湖大学、安徽大学、北京高压科学研究中心等全国知名院所专家，对笼目超导体、氧化物和合金超导体、铁基超导体、奇异电子态和调控、高压下的超导体、拓扑和低维超导体、铜氧化物超导体进行了深入的研究和探讨。采用理论分析和先进的表征技术相结合的方式，为发现新型超导材料，明晰高温超导机理提供更加深入的理论支撑。

分会邀请了中国科学院物理研究所金魁研究员、罗会仟研究员，安徽大学单磊研究员，中国科学技术大学应剑俊教授，上海科技大学齐彦鹏教授等国内知名专家学者担任主持人，分会20位邀请报告人和27位口头报告人分别就各自研究领域进行展示。会上中国科学技术大学张裕恒院士、南京大学闻海虎教授等专家学者和报告人开展讨论。此次分会不但报告了国内超导物理研究方向和进展，同时为超导同行们提供了一次学术思想上的碰撞。

3 超导材料助力超导产业蓬勃发展——实用超导材料与磁通动力学分会

从发现超导现象开始到目前，人类已经发现了上万种的超导材料，而实用化的超导材料较少，包括以NbTi和Nb3Sn为代表的合金超导体、以YBCO和BiSrCaCuO为代表的铜酸盐超导体，以及近年来发现的MgB2和铁基超导体等。目前超导材料已经广泛应用于可控核聚变、超导感应加热装置、超导限流器、超导电缆、超导磁体和超导磁悬浮等实际应用中。未来超导材料将会在超导储能、紧凑型聚变和加速器等大科学装置中发挥巨大的作用。

10月21日，实用超导材料与磁通动力学分会开幕。分会代表来自北京工业大学、中国科学院电工研究所、上海交通大学、西南交通大学、东北大学、复旦大学、南昌大学、上海超导科技股份有限公司、上海上创超导科技有限公司、东部超导科技(苏州)有限公司、西部超导材料科技股份有限公司、西安聚能超导线材科技有限公司、西北有色金属研究院、核工业西南物理研究院、西安理工大学、浙江大学、西北工业大学、天津理工大学、陕西师范大学、上海大学、西安航空学院和北京航空航天大学。分会围绕REBCO超导材料，铁基超导材料，低温超导和二硼化镁，强场用超导材料，磁通动力学和REBCO块材等领域的相关问题作报告。

4 超越磁力的未来：探索超导磁悬浮、磁体设计与应用的前沿——超导电工学应用分会

超导应用技术，作为现代实用科学的核心领域之一，一直在引领我们突破物质限制，开创前所未有的未来。在过去数十年里，超导技术经历了惊人的发展，从最初的磁悬浮列车扩展到医疗磁共振成像、风力发电机组以及科学研究设备等多个领域。这一技术的不断完善为我们创造了更高效、更环保和更具创新性的解决方案。特别是在超导磁体的设计和应用方面，其在核磁共振成像、粒子加速器、磁控聚变等领域的成功应用尤为引人注目。超导材料和制造工艺的不断改进使磁体更紧凑、更高效，同时降低了能源消耗。这将进一步推动交通、医疗、科学研究和能源生产等领域的创新，为我们打开通往更可持续和高效未来的大门。超越磁力的未来已经拉开帷幕，我们正置身于一个充满机遇的时代，继续引领前沿，开创新的奇迹。

本届超导电工学应用分会召集人为张国民、郑军、秦经刚、徐庆金、马光同、李超6位教授，会议邀请了来自中国科学院电工研究所、中国科学院等离子体物理研究所、天津大学、华中科技大学、中国科学院理化技术研究所、四川大学、北京航空航天大学、中国科学院高能物理研究所、中国科学院强磁场中心、中国船舶第七一二研究所、华北电力大学、湖南大学、上海交通大学、中车长春轨道客车股份有限公司磁浮研究所、张江国家实验室、中国科学院深圳先进技术研究院、合肥综合性国家科学中心能源研究院等单位的23位专家作了邀请报告，会议围绕着超导磁体设计分析与应用、大科学装置、超导磁体关键材料与工艺、超导电力及超导磁浮与磁共振等主题展开。

超导电工学应用平行分会，邀请了西南交通大学马光同教授、中国科学院深圳先进技术研究院李烨教授、清华大学顾晨教授、西安聚能超导磁体科技有限公司李超总经理、中国科学院理化技术研究所黄荣进研究员、北京交通大学马韬教授等专家担任主持人，来自国内知名院所的9位专家进行了邀请报告，对行业的发展和研究现状进行了详细的论述，并介绍了相关超导磁体、磁悬浮、磁共振技术设计、研发和测试的相关进展。参与人员对超导磁悬浮系统研究进展、励磁过程的动态仿真模型、超导电磁场数值计算方法及多场耦合行为等研究进行了讨论和交流。

5 弱电不弱，量子特性引爆信息技术革命——超导电子学应用分会

超导电子学以超导体的零电阻特性和完全抗磁性为理论基础，以超导微观理论和超导约瑟夫森效应为核心。基于超导电子学发展出来的超导量子干涉器件、超导单光子探测器、超导集成电路、超导参量放大器等多种新型器件被广泛应用于天文观测、地质勘探、量子信息技术、生物医药科学学等前沿领域。

超导电子学分会于10月21日～23日同步举办，中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星、中国科学院物理研究所孙亮、南京大学赵清源、西安交通大学刘海文、北京大学张焱5位教授担任召集人。分会共邀请了44位来自国内知名高校和研究所的专家学者就微波、太赫兹、光子探测、数字电路、磁探测、量子比特、新型器件等相关领域作报告。

6 超导测试平台自主研发，助力技术标准更新迭代——低温制冷/超导测试与标准分会

10月21日，低温制冷/测试标准与技术分会开幕，包括中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院等离子体物理研究所、兰州大学等全国知名院所和上海上创超导科技有限公司、北京原力辰超导技术有限公司、上海超导科技股份有限公司等企业的多位专家对制冷技术、超导材料性能的测试技术和标准进行了深入的研讨。在国内相关院所和企业的支持下，超导材料测试标准的建立和测试技术的提升已经取得了一系列进展。关于制冷设备、超导材料性能表征系统的自主研发方面实现了重要突破，核心部件实现了高度国产化，在测试精度、便捷性方面达到了国际先进水平。

分会邀请了中国科学院等离子体物理研究所刘华军研究员、合肥国际应用超导中心谢义元高级工程师、清华大学瞿体明副教授等专家担任主持人。12位知名专家进行了邀请报告，并开展了13场口头报告，对行业的发展现状进行了详细论述，介绍了相关超导测试平台设计、研发和搭建进展以及制冷技术的发展等。参与人员对超导材料临界电流测试方法、n值测量、均匀性表征、数值模拟模型构建和制冷机气/热耦合特性等有关技术进行了探讨。

(西北有色金属研究院 张胜楠、冯建情、罗巧梅、师江涛、邵柏淘、张蕊、郅磊、郝梓焱、张雨明 供稿)