一次中子散射实验需要的2200块样品，依次定向排列｜罗会仟研究团队的洪文山同学供图

中子不带电，但是有磁性，既可以轻松地穿过实验材料，又可以跟材料中的磁性相互作用，是材料磁性的超级“探针”。将中子打入实验材料，可以看到材料内部原子的分布和运动情况，也可以看到磁性的相互作用，就是我们的电子可以看到一个个小磁针，它在空间也是有一定的分布的，我们可以看到这个结构，同时这些小磁针是有相互作用的，它们会一起跳舞，这个过程叫做自旋波或者叫自旋涨落。

中子散射能够探测到这个过程，便可以直接告诉我们，在所研究的材料中，电和磁的相互作用是怎样的。我的研究主要是针对铁基高温超导体，我们都知道超导材料进入超导状态以后，材料里面的电子会发生配对，然后再凝聚，就像前面说到的蜜蜂一样。在配对的过程中，电子的磁性也会有一些奇怪的行为，它会跟这些超导电子对发生共振，形成一些特定的磁性动态行为。我们对这些动态行为进行观测，可以跟这些材料物性联系上来，便可以知道高温超导到底是怎么发生的。

高温超导研究领域出现之前，绝大多数物理学研究认为电子间的相互作用很弱，可近似为单个电子运动。但现在我们发现越来越多的超导材料，它们的电子间相互作用力很强，所以我们必须考虑电子之间的相互作用很强的时候，会出现什么样的现象，这也涉及多体物理学。目前没有相关的物理框架能够很好地理解这个问题，所以实验的每一个发现都可能是开创性的。我们希望能够通过高温超导揭示多体相互作用的机制，这对于物理学来讲是具有革命性的事情。

听起来，好像只需要拿中子打一下实验就完成了，但实际上做这些实验很难。因为产生中子本身就是非常困难的事情，因此我们需要去全世界不同的中子源去完成实验。

中子散射实验室遍布全世界｜http://csns.ihep.cas.cn/

中子源是大科学装置，它的一个特点就是大。我们看日本散裂中子源的一部分，这张图里面有一个站着的人，但如果不仔细看都发现不了。

中子源的一个特点就是大｜罗会仟拍摄

位于广东东莞的中国散裂中子源｜http://csns.ihep.cas.cn/

我们中国也可以开展这样的实验了。如上图，中国散裂中子源已在广东东莞大朗镇建成，并且已经开始运行了。非弹性中子散射的谱仪今年也将建成。将来有越来越多的中子散射实验可以在我们中国开展。

超导材料已经广泛应用在我们的生活中了，比如，我们去医院做核磁共振，一定对设备上的那个大圆圈印象深刻，那个大圆圈里面就是超导磁体。还有，在深圳第一高楼平安大厦，楼里最后一公里的电线中就采用了超导材料。我们知道超导材料的一大优势就是零电阻，用来做电线就可以大大减少输电过程中的损耗。

未来，我们还可以使用超导材料建造人工可控的核聚变反应堆，也叫做人造小太阳，如此一来可以提供相当大的能源。当然，这是一个正在进行时的工作，科学家还在努力中。不仅如此，在未来，我们使用的计算机、甚至手机，都可能会被超导量子计算机、手机所替代，其运行速度将会实现N个量级的提升。

我们还可以进一步发挥想象，如果超导材料足够理想的话，我们甚至可能可以造出一个特别厉害的发动机，这个发动机几乎是永久续航的。这样一来，将这个发动机安装在核潜艇或宇宙飞船上，下海或驰骋太空的过程中就不需要返航蓄能了，可以一往无前地探索海之深、天之高，甚至寻找我们人类的下一个家园。

谢谢大家。