Создание сверхмощного магнита стало важным этапом развития технологий высокотемпературной сверхпроводимости в Китае. Устройство обладает рабочей зоной диаметром 35 миллиметров, что позволяет интегрировать его с различными измерительными приборами.
Китай создал мощнейший в мире магнит в 700 000 раз сильнее магнитного поля Земли
Специалисты Института физики и Института электротехники Китайской академии наук создали уникальный полностью сверхпроводящий магнит с мощностью поля 35,6 тесла. Это достижение, установленное на базе научного центра в Пекине, стало новым мировым рекордом для подобных систем и открыло перед учеными уникальные возможности в изучении материи при экстремальных условиях.
Полностью сверхпроводящий магнит мощностью 35,6 тесла в комплексном исследовательском центре для экстремальных условий, крупной национальной научной инфраструктуре, расположенной в научном городе Хуайжоу в Пекине. CCTV News
Чтобы понять масштаб достижения, стоит сравнить силу нового магнита с магнитным полем Земли — разработка китайских физиков мощнее его более чем в 700 000 раз. В обычных условиях создание такого поля требует гигантских затрат электричества, которое превращается в тепло из-за сопротивления проводов. Использование сверхпроводимости позволяет току течь без потерь, создавая колоссальную плотность энергии. Это критически важно для материаловедения, так как в таких «титанических» полях электроны в веществе начинают вести себя иначе, открывая скрытые квантовые свойства материи и позволяя буквально конструировать новые материалы с заданными характеристиками.
В основе конструкции лежит инновационная вставка из высокотемпературных сверхпроводящих материалов, позволившая превзойти предыдущие показатели без изменения габаритов системы. Установка способна поддерживать пиковое значение поля на протяжении более 200 часов, обеспечивая высокую однородность условий для экспериментов.
Как отметил соавтор работы, исследователь Института физики Ло Цзяньлинь: «Сильные магнитные поля — важный инструмент для изучения материалов. Они помогают ученым лучше понять высокотемпературные сверхпроводники и квантовые материалы, а также играют важную роль в точном анализе биомолекулярных структур».
Экспериментальная станция для исследования квантовых колебаний в условиях сверхнизких температур и высоких магнитных полей в Центре синергетических экстремальных условий в районе Хуайжоу, Пекин.
Технологии будущего и практическая польза
Новый рекордсмен уже интегрирован в комплексную исследовательскую инфраструктуру в наукограде Хуайжоу. Этот центр объединяет возможности работы при сверхнизких температурах, сверхвысоком давлении и сверхбыстрых оптических полях.
Наукоград Хуайжоу, расположенный в научном парке Чжунгуаньцунь. Пекин.
Благодаря нулевому сопротивлению сверхпроводников, такие магниты потребляют крайне мало энергии по сравнению с обычными электромагнитами, сохраняя при этом колоссальную мощность. Это делает их незаменимыми не только в фундаментальной физике, но и в прикладных областях.
Исследователи подчеркивают, что такие технологии крайне важны для развития медицины, в частности для создания систем магнитно-таргетной терапии и высокоточного анализа структур белков. В будущем команда планирует еще больше увеличить мощность поля, сохраняя надежность системы, чтобы предоставить ученым со всего мира доступ к ранее недосягаемым глубинам микромира, что может привести к прорывам в области термоядерного синтеза и создании новых видов транспорта.