Hybridmagneten, der opnåede et rekord magnetfelt på 45,22 tesla. (SHMFF) En hybridmagnet i Kina har netop smadret den tidligere rekord for det mest kraftfulde stabile magnetfelt, hævder videnskabsmænd.
Ved det kinesiske videnskabsakademis anlæg med konstant høj magnetfelt ( SHMFF ), en magnet år under udvikling opnåede et stabilt magnetfelt på 45,22 tesla - titusindvis af gange kraftigere end din gennemsnitlige souvenir-køleskabsmagnet.
Dette slår rekorden for et stabilt magnetfelt på 45 tesla, som holdes af National High Magnetic Field Laboratory (MagLab) i USA siden 1999 . Gennembruddet sætter nye grænser for forhold, der almindeligvis bruges til at studere forskellige fysiske fænomener, hvilket giver nye muligheder inden for forskning og innovation.
Både MagLab og SHMFF forskerhold har arbejdet på deres egne hybridmagneter i nogen tid. Dette er en magnet, der bruger to forskellige måder at skabe et magnetfelt på: en ydre superledende ring og en indre resistiv bitter magnet (det er en magnet baseret på stablede plader). Hver af disse teknologier har deres egne begrænsninger: den superledende magnet har lavt strømindgangsbehov, men en øvre grænse for magnetfeltstyrken; den bitre magnet kræver en meget højere effekt.
Kombinationen af de to teknologier afbøder disse begrænsninger markant, hvilket muliggør udbredelsen af et kraftigt, stabilt magnetfelt. Sådan udviklede MagLab sin 45 tesla-magnet, og hvordan SHMFF i 2016 opnåede en stabil magnetisk feltstyrke på 40 tesla - en utrolig præstation i sig selv.
Men det kinesiske videnskabsakademis hold var ikke tilfredse med at efterlade det der, og har siden da fortsat arbejdet på deres magnet. Endelig har det hårde arbejde givet pote.
'For at opnå [et] højere magnetfelt, fornyede vi magnetens struktur og udviklede nye materialer,' sagde fysiker Guangli Kuang , den akademiske direktør for High Magnetic Field Laboratory ved Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences. 'Fremstillingsprocessen for Bitter-skiverne blev også optimeret.'
Med en effekt på 26,9 megawatt var holdet i stand til at opnå deres rekord på 45,22 tesla; og også her ser magneten ud til at være en leder. 45 tesla-magneten hos MagLab kræver en effekt på 30 megawatt.
SHMFF-magneten, sagde holdet, repræsenterer et skridt fremad for materialevidenskab.
'Hybridmagneten i National Steady State High Magnetic Field Experiment Facility producerer verdens højeste steady state magnetfelt, som effektivt forbedrer de eksperimentelle betingelser for videnskabsmænd til at udføre materialevidenskabelig forskning og vil spille en uundværlig nøglerolle i forskningen i lav -power elektroniske materialer og andre områder,' skrev holdet på High Magnetic Field Laboratory hjemmeside.
'Efterhånden som styrken af det magnetiske felt, der genereres af hybridmagneten, stiger, vil dens åbenhed og delingsniveau og brugerserviceniveau også blive væsentligt forbedret.'
I mellemtiden bevarer MagLab rekorden for det kraftigste magnetfelt, der nogensinde er genereret på Jorden: i 2019 opnåede en superledende magnet kortvarigt en styrke på 45,5 tesla i en prøvekørsel. Vi afventer, om fremtidige forbedringer ser, at det officielt tager føringen.