新發(fā)明的超導(dǎo)磁體棒在一小段時(shí)間內(nèi)把磁場(chǎng)強(qiáng)度保持在了驚人的45.5特斯拉。相比之下，冰箱磁貼的磁性只有1特斯拉的1％。

        由佛羅里達(dá)州立大學(xué)國(guó)家高磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室(MagLab)的研究人員完成的實(shí)驗(yàn)或許刷新了直流電磁鐵磁場(chǎng)的記錄，超過(guò)原有記錄0.5特斯拉。

        MagLab之前搞出的磁性最強(qiáng)的連續(xù)磁鐵，磁性來(lái)自于超低溫下的超導(dǎo)體與更典型的電磁鐵配對(duì)運(yùn)行。

        為了制造超低溫條件，需要足以裝滿小型建筑物的管道和機(jī)械，材料總重約35噸。

        新版磁鐵的溫度條件，也僅僅比絕對(duì)零度高幾度，但新系統(tǒng)的核心更加緊湊。

        它足夠小，可放入一品脫的玻璃杯中，重量?jī)H為390克，看起來(lái)有點(diǎn)像一疊薄金屬片包裹的一摞硬幣。

        條狀薄皮由被稱為稀土鋇銅氧化物(REBCO)的金屬制成，取代了之前45特斯拉混合磁鐵中所使用的鈮基合金。

        45特斯拉中用到的鈮基合金和45.5T的REBCO條帶都可以幾乎無(wú)電阻地傳導(dǎo)電流，從而幫助制造強(qiáng)大的磁場(chǎng)。

        傳統(tǒng)的超導(dǎo)電路存在一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)它們被加熱時(shí)，會(huì)因淬火出現(xiàn)突然的電阻跳躍現(xiàn)象。材料中的任何缺陷或偏差都會(huì)導(dǎo)致超導(dǎo)消失，從而中斷電流。

        REBCO薄條通過(guò)放棄絕緣性來(lái)解決這一問(wèn)題，允許電流在超導(dǎo)中斷時(shí)更換路徑。

        材料科學(xué)家David Larbalestier解釋道：“線圈的匝數(shù)沒(méi)有彼此絕緣的事實(shí)意味著，它們可以非常容易和有效地共享電流，以便繞過(guò)障礙。”

        緊密纏繞的條帶也有助于散熱，熱量可能會(huì)干擾到低電阻下的電荷流動(dòng)，使設(shè)計(jì)人員能夠拋棄通常的銅制散熱片設(shè)計(jì)并進(jìn)一步減小磁鐵體積。

        更緊湊，更高效的超導(dǎo)體使我們制造出了更強(qiáng)大的磁場(chǎng)。

        原則上，磁鐵磁性的上限是多少，目前還未有頭緒。我們每隔幾年就能創(chuàng)造出新的記錄，研究人員認(rèn)為，根據(jù)我們目前所知的情況，我們理論上可以把數(shù)字推至3位數(shù)大關(guān)。

        從醫(yī)學(xué)診斷到粒子物理研究，強(qiáng)磁鐵可被應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

        “我們正在推開(kāi)通往新世界的大門，”工程師Seungyong Hahn說(shuō)道，正是他提出了新磁鐵的纖薄設(shè)計(jì)，“由于其小巧的特性，該技術(shù)具有完全開(kāi)拓強(qiáng)磁場(chǎng)場(chǎng)應(yīng)用視野的巨大潛力。”

        這項(xiàng)研究發(fā)表在Nature上。