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最近，總部位于佛羅里達(dá)州立大學(xué)的國(guó)家高磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用一個(gè)小而緊湊的線圈創(chuàng)造出迄今為止世上最強(qiáng)的磁場(chǎng)。只有卷筒紙尺寸大小的磁鐵，厚度甚至1厘米不到，在直流磁場(chǎng)中重置該磁鐵，可以產(chǎn)生出超過(guò)此前記錄0.5特斯拉的磁場(chǎng)。
這種微型電磁鐵是由MagLab的工程師Seungyong Hahn領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)明的，它產(chǎn)生了創(chuàng)世界紀(jì)錄的45.5特斯拉的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度是普通MRI(核磁共振)磁場(chǎng)的20倍，普通MRI的磁場(chǎng)強(qiáng)度只有2或3個(gè)特斯拉。
在此之前，MagLab已經(jīng)擁有，它結(jié)合了11.5的超導(dǎo)磁鐵和33.5特斯拉的電阻磁鐵。雖然這一次研究團(tuán)隊(duì)的新成果看起來(lái)并不是一個(gè)巨大的跳躍，但它為制造基于超導(dǎo)原理的更強(qiáng)磁鐵鋪平了道路。
這種磁鐵中的超導(dǎo)體是由一種稱為REBCO（稀土鋇銅氧化物）的新型化合物制成，與45特斯拉的混合動(dòng)力汽車中使用的鈮基超導(dǎo)體相比，它的電流是其兩倍。電流密度的提升至關(guān)重要，因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果電流越大，那么產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng)。
它的重量只有390克（約0.86磅），看起來(lái)有點(diǎn)像一疊薄金屬條包裹的扁平圓盤。
現(xiàn)在普遍使用的電磁鐵的導(dǎo)電層之間包含絕緣層，導(dǎo)電層沿著最有效的路徑引導(dǎo)。這種結(jié)構(gòu)增加了電磁鐵的重量和體積。但研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這種新型磁鐵，是一種沒(méi)有絕緣層的超導(dǎo)磁體。除了外表更為光滑以外，這種設(shè)計(jì)有效的保護(hù)了磁鐵免受淬火現(xiàn)象的困擾。
當(dāng)導(dǎo)體中存在損壞或缺陷時(shí)，電流不能再按照指定路徑通過(guò)，這時(shí)就會(huì)發(fā)生淬火，導(dǎo)致材料發(fā)熱并失去其超導(dǎo)性能。如果這時(shí)沒(méi)有絕緣層，電流會(huì)沿著不同的路徑流動(dòng)，從而避免了淬火。
研究人員介紹說(shuō)：因?yàn)榫€圈的匝間沒(méi)有彼此絕緣，這意味著它們可以非常容易且有效地共享電流，以便繞過(guò)任何可能的障礙。在基礎(chǔ)科學(xué)應(yīng)用中，這種強(qiáng)磁場(chǎng)最為實(shí)用，例如新材料研究，醫(yī)學(xué)診斷和粒子物理研究等諸多領(lǐng)域。
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