设施简介

稳态强磁场实验装置

发布日期:2025-03-14 【字号:

稳态强磁场实验装置(SHMFF)可提供具有国际先进水平的稳态强磁场极端实验环境和测试手段,能为凝聚态物理、先进材料、生命科学、能源环境等多学科前沿研究提供重要支撑条件。2017年9月通过国家验收,项目法人单位为合肥物质科学研究院,建设地点安徽省合肥市。

SHMFF包含混合磁体一台/套、水冷磁体五台、超导磁体四台/套,并配套建设了完善的科学实验测试系统与技术支撑体系。在建设与运行过程中,装置取得了多项重大技术突破:自主研制的混合磁体产生了目前国际上可开展科学实验的最高稳态磁场45.22 T的世界纪录;单台水冷磁体也创造了42.02 T的稳态磁场纪录。装置已建立涵盖电磁输运测量、谱学分析、成像测量、材料合成、强磁场磁效应等16类实验与表征手段,尤为突出的是集成强磁场、超高压、极低温多场耦合的综合极端实验条件;研制强磁场极端环境原子分辨扫描隧道显微系统;建成微重力实验模拟系统。SHMFF磁体技术和综合性能国际领先。

SHMFF面向全球开放共享,累计为清华大学、北京大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学等国内顶尖高校,中国科学院物理所、电工所、半导体所等国家级科研院所,以及英国剑桥卡文迪许实验室、瑞士洛桑联邦理工学院、美国科罗拉多大学、韩国首尔大学等一批国际顶尖科研机构提供优质实验条件与技术支撑,有效支撑国内外科研团队开展原创性、引领性前沿科学研究。

SHMFF在量子调控、超导物性和新机制、低功耗新型器件材料、新型催化材料、生物医药等领域产出一系列重要成果:首次发现基于外尔轨道的三维量子霍尔效应,迈出了从二维到三维的关键一步;实现金属自旋超固态及其无氦-3极低温制冷突破,赋能量子硬件研发与深空探测领域应用落地;首次发现FeSe超导体中的奇异金属态,为揭示高温超导微观机理奠定基础;研制出世界上首台特斯拉级的铁基超导线圈,极大地推动了铁基超导材料的实用化进展;揭示日光照射改善学习记忆的分子及神经环路机制,对于了解大脑工作机理以及探索相关疾病发生机制具有重要的作用。

凭借其突出的科技创新与开放服务能力,SHMFF先后获得2017年度中国科学院杰出科技成就奖,2019年度安徽省科技进步特等奖,2022年入选“中国十大科技进展新闻”,2024年《Nature》将创造的两项磁场世界纪录誉为“中国为世界强磁场做出的两项重要贡献”。展望未来,装置将持续推进更高稳态磁场的科技攻关,拓展多学科交叉融合的实验能力,建设国际一流的强磁场科学研究平台,为我国实现高水平科技自立自强提供重要支撑。