今年8月12日,中科院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心研制的國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置創(chuàng)造了一項新的世界紀錄:其混合磁體產(chǎn)生了45.22萬高斯(即45.22特斯拉)的穩(wěn)態(tài)磁場,成為目前全球范圍內(nèi)可支持科學研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場。地球磁場約等于0.5高斯,45.22萬高斯相當于地球磁場的90多萬倍。
國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置包括10臺磁體:5臺水冷磁體、4臺超導磁體和1臺混合磁體。其中,混合磁體是國際上技術難度最高的磁體,也是能夠產(chǎn)生最高穩(wěn)態(tài)磁場的磁體。2016年,強磁場團隊自主研制成功中心場強達40萬高斯的混合磁體,一舉躋身世界第二。經(jīng)過5年多緊張的技術攻關,強磁場團隊創(chuàng)新了磁體結構、研發(fā)了新材料、優(yōu)化了制造工藝,終于取得重大技術突破,此次國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置的混合磁體在26.9兆瓦的電源功率下產(chǎn)生45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場,打破了1999年由美國國家強磁場實驗室創(chuàng)造的混合磁體產(chǎn)生45萬高斯的世界紀錄,成為我國科學實驗極端條件建設乃至世界強磁場技術發(fā)展的重要里程碑。
穩(wěn)態(tài)強磁場是物質(zhì)科學研究需要的一種極端實驗條件,磁場越強,越有助于探明物質(zhì)內(nèi)部的結構,為人類研發(fā)新的技術提供更好的條件。由強磁場科學中心負責研制的穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置是開展物質(zhì)科學研究的“國之重器”。
國家穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置自投入運行以來,已經(jīng)運行超過50萬個機時,為包括清華、北大、哈佛等在內(nèi)的國內(nèi)外170多家單位提供了實驗條件,在物理、化學、材料、生命健康、工程技術等領域開展了超過3000項課題的前沿研究,取得了一系列重大科技成果,如首次發(fā)現(xiàn)外爾軌道導致的三維量子霍爾效應、揭示日光照射改善學習記憶的分子及神經(jīng)環(huán)路機制等等。
“強磁場科學中心積極發(fā)揮大科學裝置‘沿途下蛋’機制,依托裝置衍生多項具有廣泛應用前景的科技成果,如組合掃描探針顯微技術、國家Ⅰ類抗癌創(chuàng)新靶向藥物等,已成功地轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。”中科院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心學術主任、強磁場安徽省實驗室主任、強光磁預研項目負責人匡光力介紹。(記者 汪永安)