厉害了!达到地球磁场90万倍!我国稳态强磁场实验装置刷新世界纪录
据新华社报道:8月12日,从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破,创造场强45.22万高斯的稳态强磁场,超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录。多位中国科学院院士、中国工程院院士组成的专家组鉴定认为,该成果达到国际领先水平。
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图片来源:新华社微博
强磁场是探索科学前沿的一种极端实验条件,在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用,自1913年以来在高温超导、量子材料、生命科学等领域屡有重大发现,已有约20项相关成果获得诺贝尔奖。
稳态强磁场实验装置是国家发展改革委“十一五”期间立项的国家重大科技基础设施,2017年通过国家验收并正式投入运行,使我国成为美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。
“45.22万高斯有多强?地球磁场约等于0.5高斯,新纪录相当于地球磁场的90多万倍。”中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心学术主任匡光力说,就像显微镜放大100倍比放大10倍能看得更清楚,磁场越强,越有助于探明物质的内部结构,为人类发现自然规律、研发新型技术提供更好的条件。
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实验数据图,由中国科学院合肥物质科学研究院提供
稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件,是推动重大科学发现的“利器”。
一方面,强磁场可以诱导新物态,有效调控材料中的电荷、自旋、轨道等,使之出现全新的量子态,从而呈现出丰富的新现象。在强磁场实验环境下,物质特性会受到调控,有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律。
另一方面,强磁场可以催生新的重大应用技术,特别是目前在化学、生物医学领域广泛应用的结构解析和非侵入性成像——核磁共振技术。
我国稳态强磁场实验装置是国家发展改革委“十一五”期间立项的国家重大科技基础设施(又称大科学装置),于2008年开工建设,2010年开始“边建设、边运行”,2017年9月通过国家验收后投入全面运行。
国家稳态强磁场实验装置有10台磁体:5台水冷磁体、4台超导磁体和1台混合磁体。其中,混合磁体是国际上技术难度最高的磁体,也是能够产生最高稳态磁场的磁体。从结构上看,它由外超导磁体和内水冷磁体组合而成。