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军工新材料创新!中国掌握锗基超导技术,全球供应链悄然变迁

点击次数:112 发布日期:2025-12-06

在夜幕笼罩之下,一架隐形战机利用红外热像仪悄无声息地锁定了目标。那清晰的地形图和敌机轨迹,距离数十公里之外,真正让飞行员的“夜战利器”发挥到了极限。这套装备的背后,正是那看似普通却至关重要的稀有金属——锗。它那银灰色、脆弱的质地,现在已成为大国军工竞争的热点焦点。

最近的科研新动态告诉咱们,锗的潜能可远不止在夜视仪上。还通过成功实现镓原子的分子束外延技术,把它“接合”到锗的“晶格”里,巧妙地把它“植入”了那零下270摄氏度的“冰窟窿”——极低温环境中,初步揭示了锗的超导特性。电流经过时几乎没有损耗,这为下一代的量子计算机、超灵敏雷达以及低能耗通信设备,开辟了崭新的天地。

中国手头上的筹码可不少,其中锗资源可是个“隐形王牌”。

全球的锗资源主要集中在少数几个地方,而中国占了大头,储量占到全球的41%,产量更是高达72%,简直就是行业里的大佬。要说关键点,咱们不仅有丰富的矿石资源,还把从矿石提炼到制造高纯锗单晶的产业链完整地打通了,形成了一个闭环。以前美国国防部的报告也提到,海军的“阿利·伯克”级驱逐舰、F-35战斗机的红外导引头和雷达系统,里面用到的锗零部件,总数超过一万件,都是由中国供应的,可见咱们的锗产业在国际市场的份量和影响力了。

锗在现代军事中的应用真是无处不在:坦克和装甲车的红外夜视系统需要用锗透镜来感应热辐射,导弹里的红外导引头也离不开锗窗口来锁定目标,甚至连卫星上的太阳能电池板,也是用锗当底料,提高光电转换的效率。这要是美军不再掌握“夜王”手里的“锗”这个牌子,夜战能力跟精准打击的体系就会大大受到影响,真得说是“失之毫厘,差之千里”了。

超导锗或许会彻底改变未来装备的格局,给军事技术带来新一轮的变革。

虽然传统的锗材料依然很重要,但超导锗一出,或许会带来更深远的变革。用超导锗,不仅能让量子比特的研究迈上新台阶,还能大幅提升雷达信号处理的速度,技术上的飞跃指日可待,甚至还可能让舰载相控阵雷达在能耗方面达到一个更高的层次。

中国的科研团队在硅基底上成功实现了纯锗量子线的可控生长,空穴迁移率突破了7000cm²(V·s),远远超过了之前的纪录。这就意味着,未来国产雷达在探测距离和抗干扰方面,有望再上一个台阶。

对手想摆脱依赖,真是难如登天。要想重新建立锗的供应链,美国得先搞定电解铝的产能和电费这些难题。而在原材料方面,中国凭借全球98%的镓产量和77%的石墨供给,形成了“组合拳”式的优势。有业内分析说,美国至少十年才能基本缓解锗供应的风险,而中国早已开始布局锗资源的战略储备和循环再利用这块。

随着锗资源越发稀缺,为它而展开的暗中角逐早已经在悄悄展开。大国之间的博弈,从“芯片”领域逐渐扩展到“元素周期表”,中国手里的那一块“锗”筹码,也在无声无息中,为未来这场角逐的规则设定打造出了一种全新的“生态”。