据新华社报道：8月12日，从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，创造场强45.22万高斯的稳态强磁场，超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录。多位中国科学院院士、中国工程院院士组成的专家组鉴定认为，该成果达到国际领先水平。
图片来源：新华社微博
强磁场是探索科学前沿的一种极端实验条件，在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用，自1913年以来在高温超导、量子材料、生命科学等领域屡有重大发现，已有约20项相关成果获得诺贝尔奖。
稳态强磁场实验装置是国家发展改革委“十一五”期间立项的国家重大科技基础设施，2017年通过国家验收并正式投入运行，使我国成为美国、法国、荷兰、日本之后第五个拥有稳态强磁场的国家。
“45.22万高斯有多强？地球磁场约等于0.5高斯，新纪录相当于地球磁场的90多万倍。”中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心学术主任匡光力说，就像显微镜放大100倍比放大10倍能看得更清楚，磁场越强，越有助于探明物质的内部结构，为人类发现自然规律、研发新型技术提供更好的条件。
实验数据图，由中国科学院合肥物质科学研究院提供
稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件，是推动重大科学发现的“利器”。
一方面，强磁场可以诱导新物态，有效调控材料中的电荷、自旋、轨道等，使之出现全新的量子态，从而呈现出丰富的新现象。在强磁场实验环境下，物质特性会受到调控，有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律。
另一方面，强磁场可以催生新的重大应用技术，特别是目前在化学、生物医学领域广泛应用的结构解析和非侵入性成像——核磁共振技术。
我国稳态强磁场实验装置是国家发展改革委“十一五”期间立项的国家重大科技基础设施（又称大科学装置），于2008年开工建设，2010年开始“边建设、边运行”，2017年9月通过国家验收后投入全面运行。
国家稳态强磁场实验装置有10台磁体：5台水冷磁体、4台超导磁体和1台混合磁体。其中，混合磁体是国际上技术难度最高的磁体，也是能够产生最高稳态磁场的磁体。从结构上看，它由外超导磁体和内水冷磁体组合而成。
超导磁体（850MHz核磁共振谱仪、9.4T/400 mm磁共振成像仪）
水冷磁体线圈的两种结构：Bitter磁体结构（a）和Polyhelix磁体结构（b），水冷磁体（SHMFF）（c）
混合磁体剖面图（a）、混合磁体（SHMFF）（b）
据了解，国家稳态强磁场实验装置自投入运行以来，已经运行超过50万个机时，为国内外170多家单位提供了实验条件，在物理、化学、材料、生命健康、工程技术等领域开展了超过3000项课题的前沿研究，取得了一系列重大科技成果，如首次发现外尔轨道导致的三维量子霍尔效应、揭示日光照射改善学习记忆的分子及神经环路机制等等。
科研团队合影，由中国科学院合肥物质科学研究院提供
与此同时，研发装置衍生的成果和依托装置研究产生的多项成果，如组合扫描探针显微技术、国家Ⅰ类抗癌创新靶向药物等，成功地转化为现实生产力。
版权信息：本文整理自新华社微博、央视新闻，部分图片引自《稳态强磁场实验装置及其科学研究》，作者：匡光力、邵淑芳，图片版权归原作者所有，仅用于学术分享。
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