En Güçlü Kararlı Manyetik Alan İçin Dünya Rekoru Kırıldı

Çin'deki bir hibrit mıknatısın, en güçlü istikrarlı manyetik alan özelinde önceki rekoru kırdığı iddia edildi.

Çin Bilimler Akademisi'nin Sürekli Yüksek Manyetik Alan Tesisinde (SHMFF), yıllardır geliştirilmekte olan bir mıknatıs, 45,22 tesla'lık sabit bir manyetik alan elde etti.

Bu, 1999'dan beri ABD'deki Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı (MagLab) tarafından tutulan 45 tesla'lık sabit bir manyetik alan rekorunu kırıyor. Bu buluş, çeşitli fiziksel olayları incelemek için yaygın olarak kullanılan koşullara yeni sınırlar getirerek, araştırmalarda yeni fırsatlar sunuyor.

Hem MagLab hem de SHMFF araştırma ekipleri bir süredir kendi hibrit mıknatısları üzerinde çalışıyor. Bu sistem, manyetik alan yaratmanın iki farklı yolunu kullanan bir mıknatıstır: bir dış süper iletken halka ve bir iç dirençli Bitter mıknatıstan oluşuyor. (Yığılmış plakalara dayalı bir mıknatıs). Bu teknolojilerin her birinin kendi sınırlamaları vardır: süper iletken mıknatısın güç girişi gereksinimleri düşüktür, ancak manyetik alan gücünde bir üst sınır vardır; Bitter mıknatıs çok daha yüksek bir güç girişi gerektirir.

İki teknolojiyi birleştirmek, bu sınırlamaları önemli ölçüde azaltarak güçlü, sabit bir manyetik alanın yayılmasına izin verir. MagLab, 45 teslalık mıknatısını bu şekilde geliştirdi ve 2016'da SHMFF, 40 tesla'lık sabit bir manyetik alan gücüne nasıl ulaştı. Bu değer bile kendi başına inanılmaz bir başarıydı.

Fotoğraf: Manyetik alan kuvveti  kaydını gösteren bir grafik. (SHMFF)

Ancak Çin Bilimler Akademisi ekibi kendi rekorunu orada bırakmakla yetinmedi ve o zamandan beri mıknatısları üzerinde çalışmaya devam etti. Sonunda, bu sıkı çalışma meyvesini verdi.

Çin Bilimler Akademisi, Hefei Fizik Bilimleri Enstitüleri Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı akademik direktörü fizikçi Guangli Kuang, "Daha yüksek bir manyetik alan elde etmek için mıknatısın yapısını yeniledik ve yeni malzemeler geliştirdik" dedi. "Butter disklerin üretim süreci de optimize edildi."

26,9 megavatlık bir güç girişi ile ekip, 45.22 tesla rekorunu elde etmeyi başardı; ve bu alanda da mıknatıs liderliği kapmış gibi görünüyor. MagLab'daki 45 tesla mıknatısı, 30 megavatlık bir güç girişi gerektirir.

Ekip, SHMFF mıknatısının malzeme bilimi için ileriye doğru bir adımı temsil ettiğini söyledi.

Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı web sitesinde "Ulusal Kararlı Durum Yüksek Manyetik Alan Deney Tesisinin hibrit mıknatısı, dünyanın en yüksek sabit durum manyetik alanını üretir, bu da bilim insanlarının malzeme bilimi araştırması yürütmeleri için deneysel koşulları etkin bir şekilde geliştirir,” yazıldı. "Hibrit mıknatıs tarafından üretilen manyetik alanın gücü arttıkça, açıklık, paylaşım seviyesi ve kullanıcı hizmet seviyesi de büyük ölçüde iyileşecek."