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  • 2022-08-13 07:25
  • 来源: 合肥日报
  • 作者: 李想 葛清政

  8月12日,在合肥科学岛,国家稳态强磁场实验装置混合磁体产生了45.22万高斯(即45.22特斯拉)的稳态磁场,创造新的世界纪录。稳态强磁场是什么?45.22万高斯意味着什么……记者采访相关科研人员,为您一一揭秘。

  近年来,稳态强磁场技术领域国际竞争十分激烈。目前国际上有五大稳态强磁场实验室,分布于美国、法国、荷兰、日本以及中国合肥的科学岛,其中,法国Grenoble国家强磁场实验室和荷兰Nijmegen国家强磁场实验室近20年来一直希望研制成功稳态混合磁体,但尚未成功。

  “我国强磁场实验室虽起步较晚,但仅用十余年的时间,实现了从无到有、从跟跑到并跑领跑的关键跨越,创造了强磁技术发展的‘中国速度’。”中科院合肥研究院强磁场科学中心学术主任匡光力介绍,稳态强磁场实验装置于2008年5月19日获批开工,2010年10月28日转入“边建设、边运行”模式,2016年研制成功混合磁体,产生40特斯拉的稳态磁场,于2017年9月通过国家验收。强磁场科学中心的技术团队再接再厉,经过五年多的技术攻关,成功实现超越,产生45.22特斯拉的稳态磁场,创造了新的世界纪录。

  “在稳态强磁场实验装置建设过程中,取得了一系列成就。”中科院合肥研究院强磁场科学中心研究员陈思跃介绍,团队成功研制出世界第二台40特斯拉级混合磁体、五台不同用途的水冷磁体(四创世界纪录、三台保持至今),建成了国际首创的水冷磁体扫描隧道显微镜、扫描隧道-磁力-原子力组合显微系统等一系列科学实验系统。装置为开展物理、化学、材料、生命健康和工程技术等学科的研究提供了稳态强磁场实验条件,已在多学科前沿探索中取得诸多重大科技成果。

  截至目前,稳态强磁场实验装置已经运行超过50万个机时,为国内外170多家单位提供了实验条件。装置用户在物理学、化学、材料科学、生命科学、药物学、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。与此同时,依托装置衍生的多项成果,如扫描显微成像技术、国家Ⅰ类创新靶向药物研制等,成功就地转化为现实生产力。

  中科院合肥研究院强磁场科学中心首席科学家张裕恒院士表示,此次稳态强磁场实验装置混合磁体刷新世界纪录,也为强磁场科学中心规划建设的另一个大科学装置——“强光磁集成实验设施”奠定了重要基础。

  据了解,“强光磁集成实验设施”是由中国科学院合肥物质科学研究院、安徽大学、中国科学技术大学联合向国家发改委申报的国家“十四五”重大科技基础设施项目。

  该设施包括55T混合磁体、36T超导磁体为代表的具有世界最高稳态磁场强度的系列磁体装置,以及依托微波、红外/太赫兹、可见光等系列先进波源,建设一批强磁场下光-磁集成测量系统,其主要科学目标是解决新型电子材料研发、高温超导机理研究与应用、生命过程本质探索、新药创制以及特种功能材料制备等国家重大需求中的瓶颈问题。

编辑: 毛书兵
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