我国稳态强磁场有望今年达到世界最高场强

科技日报记者 张盖伦

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、中国科学院合肥物质科学研究院院长匡光力12日告诉科技日报记者，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。”匡光力透露。

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，形象来讲，这是将三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。