42.02万高斯！合肥科学岛稳态强磁场刷新水冷磁体世界纪录

大皖新闻讯 9月22日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体产生了42.02万高斯（即42.02特斯拉）的稳态磁场，打破了2017年由美国国家强磁场实验室水冷磁体产生的41.4万高斯的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑。这也是稳态强磁场实验装置继2022年混合磁体成功创造45.22万高斯的世界稳态磁场纪录之后，取得的又一项重大技术突破。

成功刷新世界记录

在中国科学院和安徽省联合科研攻关项目的支持下，经过近四年的不懈努力，强磁场技术研究团队创新了磁体结构、优化了制造工艺，最终在32.3兆瓦的电源功率下产生42.02万高斯的稳态磁场，标志着我国乃至世界强磁场水冷磁体技术发展的新高峰。这一磁体的研制成功不仅更好地满足了科研用户对快捷调控的稳态强磁场的实际需求，为科学家们探索新现象、揭示新规律提供了强大的实验条件，更为建设更高场强的稳态磁体奠定了一项关键技术基础。

稳态强磁场刷新水冷磁体世界纪录（中国科学院合肥物质科学研究院供图）

稳态强磁场磁体分为三种类型，即水冷磁体、超导磁体以及由水冷磁体和超导磁体组合的混合磁体。水冷磁体是科学家们最早使用的磁体类型，拥有磁场调控灵活快捷，且具有能够产生更高磁场强度的优势，为物质科学研究提供了可靠和高效的实验条件。

强磁场科学中心学术主任匡光力研究员将稳态强磁场技术的发展形象地比作乒乓球赛场上的竞技，“水冷磁体、超导磁体都是‘单打高手’，混合磁体是‘混双组合’，2022年我们曾以综合优势问鼎‘混双冠军’，今天我们在这一领域又有了新的突破，拿下了一项‘单打冠军’。”

稳态强磁场42.02万高斯水冷磁体（中国科学院合肥物质科学研究院供图）

几十年来，全球科学家在稳态强磁场条件下的科学研究取得了许多重大科研成果，先后有十多项科研成果获得诺贝尔奖。因此，强磁场技术的发展成为国际科技竞争的重要领域，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、日本和中国合肥科学岛。

稳态强磁场实验装置已取得一系列成就

稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件，是推动重大科学发现的“利器”。在强磁场实验环境下，物质特性会受到调控，有利于科学家们发现物质新现象、研究物质新规律。

大皖新闻记者了解到，稳态强磁场实验装置法人单位是中国科学院合肥物质科学研究院，共建单位是中国科学技术大学，各项任务依托强磁场科学中心完成。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，2017年9月27日通过国家验收并正式投入运行。稳态强磁场实验装置在建设过程中取得了一系列成就，磁体技术和综合性能处于国际领先地位。团队成功研制出世界最高稳态磁场的混合磁体、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。

发挥大科学装置优势   聚焦世界科技前沿难题

为充分发挥大科学装置的优势，中国科学院合肥物质科学研究院于2021年联合中国科学技术大学和中国科学院大学，面向信息领域对低功耗器件的国家战略需求，依托稳态强磁场实验装置，组建了低功耗量子材料建制化科研平台。目前，平台共设立超导材料、量子物态、演生现象、电子器件四个研究方向，旨在发现若干具有低耗散特性的新型功能量子材料，设计并构筑低功耗原型器件，产生具有国际影响力的原创性科研成果，在低功耗量子材料领域确立国际领先地位。

随着相关学科研究的不断深入、应用领域的不断拓展，强磁场科学中心紧跟国际稳态强磁场技术发展的最新趋势，结合现有装置的运行维护情况，聚焦世界科技前沿难题和国家重大战略需求中的瓶颈问题，包括研发新型电子材料、探索高温超导机理与应用、研究重大疾病病理及其药物、制备高性能半导体材料等，积极筹划下一代稳态强磁场大科学装置工程。

大皖新闻记者   魏鑫鑫

编辑 陶娜