100特斯拉脈衝磁體由功率達1200兆焦的發動機提供動力。
美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室脈衝磁場設施負責人查克-米爾克(中)與同事們共同慶祝磁脈衝新的世界記錄誕生。
3月30日消息，據國外媒體報道，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室科學家近日利用該實驗室最大的磁體設施在六項不同的實驗中產生了強度超過100特斯拉的極強磁常這一成果打破了此前的非破壞性極高強度磁場強度世界記錄。據科學家介紹，100特斯拉的磁場強度大約是地球磁場強度的200萬倍。
美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室脈衝磁場設施負責人查克-米爾克表示，“我們已經為此努力了十五年。”為了實現這一目標，研究團隊采用了100特斯拉脈衝磁體，這是一個由7層線圈組成的磁體，重約18000磅(約合8165公斤)，由功率達1200兆焦的發動機提供動力。其實，在其他地方也曾經產生過更強磁場，但是磁體在產生超強磁場的過程中也將自己擊毀。洛斯阿拉莫斯國家實驗室的這個系統可以在100特斯拉強度條件下無破壞地開展工作，該設備也是組成美國強磁中心的三大設施之一。
這個強度為100.75特斯拉的磁場為多國大學的科研團隊提供了各種研究素材和實驗結果，這些大學包括美國羅格斯大學、法國卡昂國立高等工程師大學、加拿大麥克馬斯特大學、波多黎各大學、明尼蘇達大學、劍橋大學、英屬哥倫比亞大學和牛津大學等。這些研究團隊所取得的研究成果也各有不同，歸納後主要包括如下三個方面：量子相變與新型超強磁場狀態、電子結構測定以及物質拓撲保護狀態。洛斯阿拉莫斯國家實驗室主任查理-麥克米蘭表示，“祝賀洛斯阿拉莫斯研究團隊和他們的合作伙伴。他們的創新和創造力不僅僅掃清了科學障礙，而且解決了國家級難題。”
米爾克介紹說，“在近期的實驗中，新磁體讓我們用戶明確了新型超導體的磁場上限，發現了困擾科學家近30年的物質的兩種新磁序狀態，以前所未有的精度觀測到高溫超導體中的磁量子振蕩現像，測定了一種新物質的拓撲狀態等。”
去年8月18日，洛斯阿拉莫斯國家實驗室研究團隊曾經創造了非破壞性磁場強度新的世界記錄。當時，科學家們所取得的磁場強度為97.4特斯拉，比廢舊汽車場使用的升隆機的磁場強100倍，是核磁共振掃描所使用的磁場強度的30倍。此次，該團隊再次創造了新的世界記錄。米爾克表示，自從研究團隊最近一次將磁場強度提升到90特斯拉以上，他們已經表明有能力對如下領域實施測量：超導體的磁場上限、量子磁轉變、光譜學、檢晶儀長度變化等。“現在，在100特斯拉條件下，我們能夠在一個單一磁體上完成多用戶實驗。”
非破壞性極高強度磁場所產生脈衝能夠為科學家們提供前所未有的工具實施多個領域的科學難題研究，如在極高磁場影響下物質的性能變化研究、固體中相變的量子行為研究等。此外，研究人員還可以探索低溫磁場和高溫磁場的極限，從而有助於科學家更好地理解超導性、磁場感應相變以及所謂的量子臨界點等。這種磁體還可以用作納米顯微鏡等。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室的脈衝磁場設施是組成美國強磁中心的三大設施之一，其他兩個分別位於佛羅裡達州立大學和佛羅裡達大學(蓋恩斯維爾)。 美國強磁中心主要由國家科學基金會物質研究部發起並贊助，佛羅裡達州和美國能源部提供支持。(彬彬)