一种磁悬浮导体旋转体，实现超低旋转阻尼并规避涡流损耗

在真空中悬浮宏观物体是实现高精度惯性传感器和压力传感器，以及探索量子力学及其与引力关系的 fundamental 研究的关键。无铜磁悬浮以室温被动方式在真空环境中隔离宏观物体，但电导材料的涡流阻尼仍是关键限制因素。我们指出，在某些情况下，导体在磁场中的运动原则上不会产生涡流阻尼，并展示了一个在轴对称磁场中悬浮的电导旋转体实现了超低旋转阻尼。实验测量和有限元仿真表明，高压力下气体碰撞阻尼为主导因素，而残余涡流阻尼（源于平台倾斜或材料缺陷等破对称性因素）在低压力下占主导。该结论得到了解析证明和针对旋转导体在磁场中无稳定电流密度的解析示例的支持。这一工作展示了一个实现极低旋转阻尼的宏观悬浮旋转体，为实现完全抑制旋转阻尼、构建用于陀螺仪、压力传感和 fundamental 物理实验的低损耗旋转体铺平了道路。