股市配资app官网全超导用户磁体实现35.6 T

本文选自《物理》2026年第3期股市配资app官网

2026年1月，在中国科学院物理研究所综合极端条件实验装置的极低温强磁场量子振荡实验站，全超导磁体中心磁感应强度成功实现35.6 T磁场，成为全超导用户磁体新的世界纪录。

工作状态下的全超导高场磁体+低温恒温器系统，杜瓦主体部分在地面以下基坑内

量子振荡实验站以在极低温、强磁场条件下研究量子材料的电子结构及其演化过程为目标，由全超导磁体提供强磁场环境、稀释制冷机提供极低温环境，并配置了电输运、磁扭矩、磁致伸缩、隧穿二极管LC振荡电路等多种测量系统。其中全超导强磁场磁体是该实验站的核心装备，在磁体冷孔口径、磁场均匀度、磁场维持时间、以及整体能耗等方面具有优势。该全超导磁体由最高磁场15 T的低温超导(LTS)背场磁体和高温超导(HTS)内插磁体同轴嵌套构成，是综合极端条件实验装置规划建设的内容之一，由中国科学院电工研究所王秋良团队负责设计制作。该团队对高温超导磁体具有长期研究积累，通过采用无绝缘稀土钡铜氧(REBCO)高温超导带材双饼线圈技术路线，于2022年在综合极端实验装置实现了中心磁场26 T的全超导磁体，又在2023年达到了30.1 T (LTS 15 T+HTS 15.1 T)，并向用户开放。在保持低温超导背场磁体不变，磁体冷孔口径不变的限制条件下，电工所团队克服技术上难题，2026年成功研制了全新的高温超导内插磁体。该高温超导内插磁体与已有背场磁体配合，可提供20.6 T强磁场。这样在保持35 mm口径不变的条件下，创造了全超导用户磁体35.6 T的新的世界纪录，相比美国强磁场实验室2017年的32 T (LTS 15 T+HTS17 T，冷孔口径34 mm)，提高了3.6 T。

为了准确获得磁感应强度值，我们采用了国际上认可的核磁共振(NMR)标定方式。此外，为了兼顾校准低温下可用的霍尔磁场计，整个测量在液氦温度(4.2 K)进行，因此选择了27Al核。在35.1 T磁场条件下，磁体轴向10 mm范围内均匀度达到90 ppm，优异的均匀度不仅确保了该磁体适用于电输运、磁扭矩、磁致伸缩等测量，还使其能够应用于对磁场均匀性要求严苛的核磁共振实验，展现出卓越的通用性。

该全超导用户磁体研制成功后，将为凝聚态物理和材料科学的研究提供重要实验条件，特别是对强关联电子体系和非常规超导体、拓扑新物态、二维材料等量子材料的研究意义重大。

(中国科学院物理研究所李岗、李政、雒建林供稿)

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