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我国稳态强磁场强度今年有望创世界纪录
2018/3/13| 科技日报 张盖伦 览343次

合肥科学岛上,世界第二台稳态强磁场实验装置正在运行。全国政协委员、稳态强磁场实验装置负责人、中科院合肥物质科学研究院院长匡光力12日告诉记者,目前该稳态强磁场产生的磁场强度为42.9万高斯,相当于地球磁场的80万倍。“准备今年在原有基础上进一步完善相关条件,让其磁场强度达到45万高斯,比肩美国的稳态强磁场装置,达到世界最强。”

我国稳态强磁场实验装置由五台水冷磁体、四台超导磁体、一台混合磁体和系列外围实验测量系统构成。“几十年来,在强磁场下做出的原创成果非常多,其中有19项获得了诺贝尔奖。强磁场条件,也被称为诺贝尔奖的摇篮。”匡光力说。

这一装置中还有些独一无二的精妙设计。比如,建成了国际上首个扫描隧道显微镜—磁力显微镜—原子力显微镜合一的组合显微镜,该系统安装在20万高斯的超导磁体上,可对材料进行表征研究。匡光力说,形象地讲,这是将3种显微镜装在针尖上。

团队还建成了国际首创水冷磁体扫描隧道显微镜系统。由于超导磁体提供的磁场强度不足,要想在超高磁场中探测表面电子态,就必须要用到水冷磁体混合磁体。但水冷磁体靠水流冷却磁体,其在运行时会有巨大的水流震动,对原子尺度的测量来讲影响很大。“我们攻克了这一难题,为科研人员开垦了强磁场状态下进行扫描隧道显微镜观测这一‘处女地’。”匡光力表示。

去年9月,我国稳态强磁场实验装置正式竣工,通过验收。据介绍,迄今为止,已有170多个用户单位的1600多个课题组在该装置上开展科学研究,并已产出若干原创性科学成果。

 
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