中国科学家首次在一种金属材料中实现了一种名为“自旋超固态”的特殊量子物态，并基于此将材料冷却至绝对零度(-273.15°C)以上仅0.106度的极低温。这一突破有望为依赖稀缺战略资源“氦-3”的核聚变、量子计算等尖端领域，提供一种全新的、自主可控的制冷技术方案。
核心发现：金属材料的双重优势
传统上，科学家们只在某些绝缘体材料中观测到具有极低温制冷潜力的“自旋超固态”。然而，绝缘体在极低温下导热性能会急剧下降，限制了制冷效率。此次，由中国科学院合肥物质科学研究院、理论物理研究所和上海交通大学组成的联合研究团队，在金属材料EuCo₂Al₉中首次发现了“自旋超固态”。这种金属材料兼具“磁有序”和“超流动性”的奇特量子特性，同时自身还拥有优异的导电和导热能力，从而在微观层面为“磁制冷”提供了高效的熵库和快速的“导热高速公路”，打破了以往的性能瓶颈。
技术突破：制冷温度达百毫开级
“绝热去磁”是获得极低温的重要物理手段。研究团队利用这种新发现的金属自旋超固态，通过外加和移除磁场的方式，成功将材料温度降至106毫开尔文。这一温度在极低温制冷领域达到了极具竞争力的水平，验证了该材料作为制冷工质的巨大潜力。
战略价值：或可替代稀缺氦-3
氦-3是地球上极为稀有的战略资源。它不仅是未来理想核聚变(如氘-氦3反应)的清洁燃料，也是当前量子计算机、精密测量设备等实现极低温环境所必需的传统制冷剂。由于氦-3主要依赖进口，供应不稳定且价格昂贵，严重制约了相关前沿技术的发展。我国科学家此次发现的金属自旋超固态材料，为摆脱对氦-3的依赖、发展自主极低温制冷技术开辟了一条全新的道路。如果实现应用，不仅可以节省宝贵的氦-3资源用于更长远的目标(如聚变能源)，还能降低相关科研与产业成本，提升技术自主性。
应用前景与战略意义
这项成果标志着我国在极低温制冷这一关键核心技术领域，实现了从基础原创发现到器件原理探索的重要跨越。随着量子科技、可控核聚变、深空探测等国家战略前沿领域的快速发展，自主、高效、小型化的极低温制冷技术已成为核心竞争力之一。该研究不仅具有重要的科学价值，也因其潜在的国防与产业应用前景而备受国际关注。它为未来开发不依赖氦-3的下一代极低温制冷机奠定了坚实的科学基础，为我国在前沿科技竞争中赢得了宝贵的主动权。
