985特斯拉！東京大學利用電磁濃縮法製造出世界最強磁場

產生世界上最強磁場的實驗裝置（東京大學研究團隊供圖）

日前，東京大學物性研究所的岳山正二郎教授、中村大輔助教以及澤部博信技術員所組成的研究團隊採用 「電磁濃縮法」，成功製造出了985特斯拉的磁場，為目前世界上最高的磁感應強度。這一成果預示了未來產生1000特斯拉超強磁場，以及在該強度級別的極限超強磁場環境下進行物性測量的可能性。

通過電磁濃縮法產生超大磁場的方法示意圖（東京大學研究團隊供圖）

「電磁濃縮法」的主要原理如上圖所示，在兩側設置產生用於磁通濃縮的原初磁場的脈衝電磁鐵，在主線圈的中心設置被稱為「內膽（liner）」的金屬筒，通過在主線圈中瞬時流過大電流，將由原初磁場產生的磁力線封閉在內膽的內部，使用電磁感應所產生的電磁應力使金屬內膽快速收縮，從而超高速地壓縮磁通並得到超強磁場。

此次的研究成果大幅刷新了之前由該團隊創造的730特斯拉的記錄，已經非常接近1000特斯拉的目標。

東京大學物性研究所從上世紀70年代開始，從事利用脈衝法製造超強磁場和在該磁場的極限環境下進行物性物理學應用研究的相關研發工作。中村助教利用獨立研發出的模擬實驗，推測出採用岳山教授設計出的用於電磁濃縮的高效磁場產生線圈，通過調整原初磁場的設定值，有很大可能能夠產生更強的磁場。此外，由於接近1000特斯拉的磁場會產生強烈的電磁雜訊、伴隨著磁通量收縮而產生的衝擊波，以及其他的電磁絕緣遭到破壞的問題，因此，在當前的技術水平下，以電學測量的方式僅能測量600特斯拉以內的電磁強度。該研究團隊利用光學測量的方式，通過多方努力，最終實現了對磁場強度的最高點附近進行精確測量。

此次的研究成果能夠人工控制磁場產生的時間和地點，並且可以對其進行具有可信度的物理測量，因此能夠為解開半導體、納米材料、有機物質、超導體、磁體等固體物理量子現象方面的未解之謎提供幫助，在物理學和材料學領域發揮的作用備受期待。

該成果預計將發表在2月18日出版的《Review of Scientific Instruments》上，該雜誌是測量及裝置研發領域的世界頂級權威雜誌。

文/ 客觀日本編輯部

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