今年8月12日,中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制的国家稳态强磁场实验装置创造了一项新的世界纪录:其混合磁体产生了45.22万高斯(即45.22特斯拉)的稳态磁场,成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态磁场。地球磁场约等于0.5高斯,45.22万高斯相当于地球磁场的90多万倍。
国家稳态强磁场实验装置包括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。2016年,强磁场团队自主研制成功中心场强达40万高斯的混合磁体,一举跻身世界第二。经过5年多紧张的技术攻关,强磁场团队创新了磁体结构、研发了新材料、优化了制造工艺,终于取得重大技术突破,此次国家稳态强磁场实验装置的混合磁体在26.9兆瓦的电源功率下产生45.22万高斯的稳态强磁场,打破了1999年由美国国家强磁场实验室创造的混合磁体产生45万高斯的世界纪录,成为我国科学实验极端条件建设乃至世界强磁场技术发展的重要里程碑。
稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件,磁场越强,越有助于探明物质内部的结构,为人类研发新的技术提供更好的条件。由强磁场科学中心负责研制的稳态强磁场实验装置是开展物质科学研究的“国之重器”。
国家稳态强磁场实验装置自投入运行以来,已经运行超过50万个机时,为包括清华、北大、哈佛等在内的国内外170多家单位提供了实验条件,在物理、化学、材料、生命健康、工程技术等领域开展了超过3000项课题的前沿研究,取得了一系列重大科技成果,如首次发现外尔轨道导致的三维量子霍尔效应、揭示日光照射改善学习记忆的分子及神经环路机制等等。
“强磁场科学中心积极发挥大科学装置‘沿途下蛋’机制,依托装置衍生多项具有广泛应用前景的科技成果,如组合扫描探针显微技术、国家Ⅰ类抗癌创新靶向药物等,已成功地转化为现实生产力。”中科院合肥物质科学研究院强磁场科学中心学术主任、强磁场安徽省实验室主任、强光磁预研项目负责人匡光力介绍。(记者 汪永安)

