科技日報記者 張蓋倫
合肥科學島上，世界第二臺穩態強磁場實驗裝置正在運行。全國政協委員、穩態強磁場實驗裝置負責人、中國科學院合肥物質科學研究院院長匡光力12日告訴科技日報記者，目前該穩態強磁場產生的磁場強度為42.9萬高斯，相當于地球磁場的80萬倍。“準備今年在原有基礎上進一步完善相關條件，讓其磁場強度達到45萬高斯，比肩美國的穩態強磁場裝置，達到世界最強。”匡光力透露。
我國穩態強磁場實驗裝置由五臺水冷磁體、四臺超導磁體、一臺混合磁體和系列外圍實驗測量系統構成。“幾十年來，在強磁場下做出的原創成果非常多，其中有19項獲得了諾貝爾獎。強磁場條件，也被稱為諾貝爾獎的搖籃。”匡光力說。
這一裝置中還有些獨一無二的精妙設計。比如，建成了國際上首個掃描隧道顯微鏡-磁力顯微鏡-原子力顯微鏡合一的組合顯微鏡，該系統安裝在20萬高斯的超導磁體上，可對材料進行表征研究。匡光力說，形象來講，這是將三種顯微鏡裝在針尖上。
團隊還建成了國際首創水冷磁體掃描隧道顯微鏡系統。由于超導磁體提供的磁場強度不足，要想在超高磁場中探測表面電子態，就必須要用到水冷磁體混合磁體。但水冷磁體靠水流冷卻磁體，其在運行時會有巨大的水流震動，對原子尺度的測量來講影響很大。“我們攻克了這一難題，為科研人員開墾了強磁場狀態下進行掃描隧道顯微鏡觀測這一‘處女地’。” 匡光力表示。
去年9月，我國穩態強磁場實驗裝置正式竣工，通過驗收。據介紹，迄今為止，已有170多個用戶單位的1600多個課題組在該裝置上開展科學研究，并已產出若干原創性科學成果。
