2024年9月22日下午,中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心自主研制的水冷磁體產生了42.02萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場,打破了2017年由美國國家強磁場實驗室水冷磁體產生的41.4萬高斯的世界紀錄,成為國際強磁場水冷磁體技術發(fā)展新的里程碑。

國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置是“十一五”期間國家發(fā)改委批準立項的重大科技基礎設施,共建設了三類10臺高場磁體。穩(wěn)態(tài)強磁場磁體分為三種類型,即水冷磁體、超導磁體以及由水冷磁體和超導磁體組合的混合磁體。其中,水冷磁體是科學家們最早使用的磁體類型,擁有磁場調控靈活快捷,且具有能夠產生更高磁場強度的優(yōu)勢,為物質科學研究提供了可靠和高效的實驗條件。
經過近四年的不懈努力,強磁場技術研究團隊創(chuàng)新了磁體結構、優(yōu)化了制造工藝,最終在32.3兆瓦的電源功率下產生42.02萬高斯的穩(wěn)態(tài)磁場。
這一磁體的研制成功不僅更好地滿足了科研用戶對快捷調控的穩(wěn)態(tài)強磁場的實際需求,為科學家們探索新現象、揭示新規(guī)律提供了強大的實驗條件,更為我國建設更高場強的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項關鍵技術基礎。
2022年,強磁場科學中心自主成功研制了中心場強達45.22萬高斯的混合磁體,成功創(chuàng)造了世界穩(wěn)態(tài)磁場紀錄,成為全球范圍內可支持科學研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場。
“水冷磁體、超導磁體都是‘單打高手’,混合磁體是‘混雙組合’。2022年,我們曾以綜合優(yōu)勢問鼎‘混雙冠軍’。今天,我們在這一領域又有了新突破,拿下了一項‘單打冠軍’?!睆姶艌隹茖W中心學術主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強磁場技術的發(fā)展形象地比作乒乓球賽場上的競技。
穩(wěn)態(tài)強磁場是物質科學研究需要的一種極端實驗條件。在強磁場實驗環(huán)境下,物質特性會受到調控,有利于科學家們發(fā)現物質新現象、研究物質新規(guī)律,是推動重大科學發(fā)現的“利器”。目前,國際上有五大穩(wěn)態(tài)強磁場實驗室,分布于美國、法國、荷蘭、日本和中國。