Инженеры из Китайской академии наук построили сверхмощный магнит в лаборатории города Хэфэй. Система генерирует стабильное магнитное поле силой 45,22 тесла, потребляя 26,9 мегаватт энергии. Сила магнитного поля китайского магнита в более миллиона раз превосходит естественное магнитное поле Земли.
Используя новое устройство, ученые ускорят изучение физических явлений, моделирование сложных сред и разработку электроники. Новый магнит побил рекорд, установленный Национальной лабораторией сильных магнитных полей (MagLab) в США в 1999 году. Тот магнит генерировал 450 000 гаусс (45 тесла) и удерживал звание самого мощного решения в течение 23 лет.
Китайский магнит — это технология гибридного типа. В ней задействуются два разных способа создания магнитного поля одновременно: с помощью сверхпроводящего кольца и внутреннего резистивного магнита Биттера (последний основан на пакетированных пластинах).
У каждого из этих способов есть свои ограничения. В частности, сверхпроводящий магнит требует сравнительно небольшое количество энергии, но в то же время имеет предел в напряжении магнитного поля, а магнит Биттера не может обойтись без постоянного и большого напряжения. Вместе системы компенсируют недостатки друг друга и позволяют генерировать устойчивое магнитное поле. Такой подход использовался и в прошлых проектах, но китайские инженеры придумали, как его оптимизировать. Для этого они обновили структуру магнита и разработали новые материалы — впрочем, какие именно, инженеры не раскрывают. В итоге резистивный магнит дал 34,22 Тл, а сверхпроводящее кольцо — оставшиеся 11 Тл.
При этом технически магнит от Китайской академии наук — не самый мощный из созданных когда-либо на планете. Лидерство в этом отношении все еще принадлежит MagLab, которая в 2019 году успешно запустила прототип, генерирующий мощность в 45,5 тесла. Правда, такую силу магнит показал только в пике, удерживать ее постоянно он не смог. А в 2018 году японской команде ученых удалось создать магнитное поле с поразительной силой 1200 Тл — но лишь в течение 40 микросекунд, после чего часть прибора взорвалась.