2024年9月22日下午，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強磁場科學(xué)中心自主研制的水冷磁體產(chǎn)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(chǎn)生的41.4萬高斯的世界紀(jì)錄，成為國際強磁場水冷磁體技術(shù)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(zhǔn)立項的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，共建設(shè)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(dǎo)磁體以及由水冷磁體和超導(dǎo)磁體組合的混合磁體。其中，水冷磁體是科學(xué)家們最早使用的磁體類型，擁有磁場調(diào)控靈活快捷，且具有能夠產(chǎn)生更高磁場強度的優(yōu)勢，為物質(zhì)科學(xué)研究提供了可靠和高效的實驗條件。
經(jīng)過近四年的不懈努力，強磁場技術(shù)研究團隊創(chuàng)新了磁體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了制造工藝，最終在32.3兆瓦的電源功率下產(chǎn)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(diào)控的穩(wěn)態(tài)強磁場的實際需求，為科學(xué)家們探索新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供了強大的實驗條件，更為我國建設(shè)更高場強的穩(wěn)態(tài)磁體奠定了一項關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
2022年，強磁場科學(xué)中心自主成功研制了中心場強達(dá)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(jì)錄，成為全球范圍內(nèi)可支持科學(xué)研究的最高穩(wěn)態(tài)磁場。
“水冷磁體、超導(dǎo)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(lǐng)域又有了新突破，拿下了一項‘單打冠軍’?！睆姶艌隹茖W(xué)中心學(xué)術(shù)主任匡光力研究員將穩(wěn)態(tài)強磁場技術(shù)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(zhì)科學(xué)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(zhì)特性會受到調(diào)控，有利于科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、研究物質(zhì)新規(guī)律，是推動重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)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。
