我國穩態強磁場強度今年有望創世界紀錄

合肥科學島上，世界第二台穩態強磁場實驗裝置正在運行。全國政協委員、穩態強磁場實驗裝置負責人、中科院合肥物質科學研究院院長匡光力12日告訴記者，目前該穩態強磁場產生的磁場強度為42.9萬高斯，相當於地球磁場的80萬倍。「準備今年在原有基礎上進一步完善相關條件，讓其磁場強度達到45萬高斯，比肩美國的穩態強磁場裝置，達到世界最強。」

我國穩態強磁場實驗裝置由五台水冷磁體、四台超導磁體、一台混合磁體和系列外圍實驗測量系統構成。「幾十年來，在強磁場下做出的原創成果非常多，其中有19項獲得了諾貝爾獎。強磁場條件，也被稱為諾貝爾獎的搖籃。」匡光力說。

這一裝置中還有些獨一無二的精妙設計。比如，建成了國際上首個掃描隧道顯微鏡—磁力顯微鏡—原子力顯微鏡合一的組合顯微鏡，該系統安裝在20萬高斯的超導磁體上，可對材料進行表徵研究。匡光力說，形象地講，這是將3種顯微鏡裝在針尖上。

團隊還建成了國際首創水冷磁體掃描隧道顯微鏡系統。由於超導磁體提供的磁場強度不足，要想在超高磁場中探測表面電子態，就必須要用到水冷磁體混合磁體。但水冷磁體靠水流冷卻磁體，其在運行時會有巨大的水流震動，對原子尺度的測量來講影響很大。「我們攻克了這一難題，為科研人員開墾了強磁場狀態下進行掃描隧道顯微鏡觀測這一『處女地』。」匡光力表示。

去年9月，我國穩態強磁場實驗裝置正式竣工，通過驗收。據介紹，迄今為止，已有170多個用戶單位的1600多個課題組在該裝置上開展科學研究，並已產出若干原創性科學成果。

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