什么是强磁场?强磁场指的是比地球磁场强度高百万倍。
那么置身其中的物质会发生什么变化?
国家脉冲强磁场科学中心主任李亮打了个形象的比喻,这好比在“放大镜”下,物质的微观结构一览无余,磁场越强,放大倍数越高,清晰度越高,研究越准确。而物质处在强磁场中,内部电子结构也可能发生改变,产生新现象。
强磁场在国际上来说,向来是一个热门研究的话题,自1913年以来,包括量子霍尔效应、分数量子霍尔效应和磁共振成像等与磁场有关的诺贝尔奖有19项。
上世纪80年代后期,高温超导成为热门研究领域,欧美发达国家纷纷建设磁场强度更高的脉冲强磁场,而当时我国在这方面基本是空白。
直到2008年4月,我国的首个国家脉冲强磁场科学中心才破土成立,落户华中科技大学,这也是目前国内唯一大型脉冲强磁场科研基础条件平台。据李亮(国家脉冲强磁场科学中心主任)介绍,该中心是完全国产化的大科学研究中心 ——强磁场中心的核心材料、部件都是国产的,一流的磁场是买不来、讨不来的。该中心设备每一张电路设计图、每一个零件都是团队自己绘制和安装调试的。
国家脉冲强磁场科学中心
而国家脉冲强磁场科学中心自从建立之后就一直表现不俗,仅仅11个月后,强磁场中心的脉冲强磁场实验装置样机系统就已研制完成。从2009年的75特斯拉,到2013年的90.6特斯拉,该中心磁场强度不断刷新纪录。2014年通过国家验收并对外开放运行,结束了我国相关研究长期依赖国外设施的历史,2018年更创造了64T脉冲平顶磁场强度世界纪录(相当于地球磁场的120多万倍),推动我国强磁场技术进入世界前列。
正因为如此,该中心吸引着全球科研机构和专业个人来到这里,在超强磁场、极低温、超高压等极端实验条件进行前沿基础科学研究,大量相关领域的的国内国外顶尖科学家云集。
截至2020年底,该中心脉冲强磁场设施累计开放运行55412小时,已为北大、清华、哈佛、剑桥等97所顶级高校或科研机构提供1258项科学研究服务,有关学者在Nature、Science、PRL等期刊发表论文1016篇,在物理、化学、材料等多个学科领域取得重要进展,有效推动了我国基础前沿学科的发展。
国家脉冲磁场科学中心
目前,国家脉冲强磁场科学中心正在瞄准“先进电磁制造”继续前行——该领域是将脉冲强磁场技术应用到材料成形加工领域,可在毫秒时间内将板管类零件直接成形,具有高速率、非接触、柔性环保等特点,能为不同材质金属的常温焊接、大型轻质合金板件的整体成形等技术领域带来颠覆性的改变。此外,基于电磁脉冲的大型永磁设备整体充磁技术,在风力发电、磁共振成像等新能源、生物医学产业也有广泛的应用前景。
华中科技大学
华中科技大学简介:华科是国家教育部直属重点综合性大学,由原华中理工大学、同济医科大学、武汉城市建设学院于2000年5月26日合并成立,是国家“211工程”重点建设和“985工程”建设高校之一,是首批“双一流”建设高校。
华科师资力量:现有专任教师3400余人,其中教授1200余人,副教授1400余人;教师中有专职院士19人,“973计划”项目首席科学家15人,重大科学研究计划项目首席科学家2人,国家重点研发计划项目首席科学家57人,国家级教学名师9人,“万人计划”科技创新领军人才34人、青年拔尖人才28人,教育部新世纪优秀人才支持计划入选者224人,国家百千万人才工程入选者41人。国家自然科学基金创新研究群体9个,教育部创新团队19个。
硬件实力:华科建设有武汉光电国家研究中心以及国家脉冲强磁场科学中心(筹)、精密重力测量研究设施等国家重大科技基础设施;还拥有国家重大公共卫生事件医学中心、1个国家制造业创新中心、4个国家重点实验室、1个国防科技重点实验室、6个国家工程(技术)研究中心、1个国家临床医学研究中心、1个国家工程实验室、2个国家专业实验室、6个科技部国家国际科技合作基地及一批省部级研究基地。
华中科技大学
这就是本次为大家分享的我国的国家脉冲强磁场科学中心从无到有,从弱到强,从依赖国外到被国外以来的过程。
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