6月26日晚7：00，中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座II第39讲在玉泉路校区礼堂举行。中科院物理研究所的沈保根院士为同学们生动地讲述了磁致冷应用的材料创新和技术变革。
讲座一开始，沈保根院士告诉我们，磁性物理学是一门既古老又年轻的学科。说它古老，是因为它已经有100多年的发展历史，有30余位科学家19次获诺贝尔奖。说它年轻，是因为它仍然是科研前沿内容，仍有大量的问题等着我们去发现、探索。
沈院士指出，制冷技术在当今社会的各个方面都具有众多应用，无论是工业、农业、医疗，还是国防、科研、人民生活，都离不开制冷技术。制冷技术对国民经济的贡献可达5%。然而，传统的气体压缩和膨胀制冷的技术以氟利昂为原料，对臭氧层有极大的危害。氟利昂被禁用以后，其代替品又会产生剧烈的温室效应，对环境不利。除此之外，传统制冷技术能耗太大，制冷能耗占到总能耗的15%左右。
与之相比，以磁热效应为科学基础的磁性材料显示出了巨大的优势。磁热效应是指磁性材料在磁场增强或减弱时放热或吸热的物理现象。与普通气体制冷相比，磁制冷技术具有绿色环保、高效节能等优点。高效磁热效应材料的研究不仅涉及一系列重要的物理问题，也是关系国家能源战略的需求及可持续发展。沈院士告诉我们，在这个领域，中国科学家做出了巨大的贡献，取得了不少令人瞩目的成就。
沈院士以LaFeSi基化合物的磁致冷效应讲述了他们科研团队的研究过程。按照当时的思路，角动量量子数大的材料是不二之选。在这种思路下，各国的研究团队都没能找到室温下性能优于Cd的材料。沈院士团队中一位年轻的科研人员提出，磁化强度变化率大的材料也可以成为合适的选择，于是他们把研究工作拓展到铁基。经过不断地研究，LaFeSi基化合物凭借巨大的晶格负膨胀和磁场诱导转变效应，磁熵变程度超过Cd的两倍。沈院士团队的研究结果得到了美国、欧洲、日本等国科学家的认可。论文被引高达720多次。
沈院士用这个事例告诉同学们，不要迷信权威的研究工作，要有韧劲，遇事多问几个为什么。对待科学问题要有一些自己的想法，不能总是跟着别人走，哪怕只是一点，也要有自己的创新。这小小的创新或许不那么惊天动地，但每个同学在自己的科研领域里有多走一小步，整个中国的科技创新就向前迈了一大步。
之后，沈院士还讲述了一级相变和RGa合金的相变的有关问题。
在最后的提问环节，当被问到研究过程填充原子如何选择时，沈院士表示，从事科学研究，必须有深厚的知识积累，只有知识掌握到了一定程度，对原子晶体结构基本规律有了足够的理解，才能有目的地进行实验选择。沈院士提醒同学们，一定要掌握好基础知识。
讲座在热烈的掌声中落下了帷幕。（文/牟枭勇 来源/国科大记者团）
主讲人简介：
沈保根，中国科学院物理研究所研究员、博士生导师，中国科学院院士，发展中国家科学院（TWAS）院士。长期从事磁性物理学和磁性材料的研究工作，国家杰出青年科学基金获得者，国家“973”计划首席科学家。发表学术论文400多篇，被他人引用9000余次。获香港求是杰出青年学者奖，中国物理学会叶企孙物理奖，北京市科学技术奖一等奖，国家自然科学奖二等奖，何梁何利科学与技术进步奖，陈嘉庚技术科学奖等。
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
