近日，中国科学院合肥物质科学研究院传来令人振奋的消息：由该院强磁场科学中心研制的国家稳态强磁场实验装置再攀“世界科技高峰”，其混合磁体产生45.22万高斯的稳态磁场，打破了美国国家强磁场实验室于1999年创造并保持23年之久的45万高斯纪录，成功“登顶”同类型磁体，成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态磁场。
8月12日，由中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研制的国家稳态强磁场实验装置实现重大突破，创造45.22万高斯的稳态磁场，打破已保持了23年之久的45万高斯世界纪录。图为稳态强磁场实验装置混合磁体。 本组图片由记者 张正朋 摄
稳态强磁场实验装置是“十一五”期间国家发改委批准立项的重大科技基础设施，其中的混合磁体是国际上技术难度最高的磁体，也是能够产生最高稳态磁场的磁体。
“我们做了最大努力，经历了无数次失败，今天终于成功了！”当天下午，在强磁场科学中心中控大厅，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心学术主任匡光力心中久久不能平静。早在2016年，他带领强磁场团队便自主研制出中心场强40万高斯的混合磁体，一举跻身世界第二。
此次实现的45.22万高斯有多强？据匡光力介绍，地球磁场约等于0.5高斯，新纪录相当于地球磁场的90多万倍。就像显微镜放大100倍比放大10倍能看得更清楚，磁场越强，越有助于探明物质的内部结构。
科研人员开展实验工作现场
“为了实现该目标，我们用了6年时间，做了大量技术革新。”中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员陈思跃说，团队大胆选用新型绝缘材料，保证最大磁力冲击下磁体电学性能稳定。创新采用激光加工工艺，让磁体具备更高精度。在磁体结构设计上进行重大改进，成功解决电磁力不平衡难题。
强磁场科学中心中控大厅
稳态强磁场是物质科学研究需要的一种极端实验条件，是推动重大科学发现的“利器”。“在强磁场实验环境下，物质特性会受到调控，有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院叶朝辉院士表示。
从事量子材料研究的复旦大学物理系教授张远波，之前依托稳态强磁场首次在黑磷材料中发现量子霍尔效应。他说：“此次稳态磁场进一步提升，让我们在‘家门口’就能用上顶级实验平台，未来将帮助我们在量子材料领域有更多新发现。”
据了解，稳态强磁场实验装置投入使用以来，到目前已运行超50万个机时，为国内外170多家科教机构提供了实验条件，支持科研人员开展了3000多项前沿研究，取得系列重要科研突破。 （记者 葛清政 李想）
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——科研人员讲述数字背后的故事
8月12日，在合肥科学岛，国家稳态强磁场实验装置混合磁体产生了45.22万高斯（即45.22特斯拉）的稳态磁场，创造新的世界纪录。稳态强磁场是什么？45.22万高斯意味着什么……记者采访相关科研人员，为您一一揭秘。
近年来，稳态强磁场技术领域国际竞争十分激烈。目前国际上有五大稳态强磁场实验室，分布于美国、法国、荷兰、日本以及中国合肥的科学岛，其中，法国Grenoble国家强磁场实验室和荷兰Nijmegen国家强磁场实验室近20年来一直希望研制成功稳态混合磁体，但尚未成功。
“我国强磁场实验室虽起步较晚，但仅用十余年的时间，实现了从无到有、从跟跑到并跑领跑的关键跨越，创造了强磁技术发展的‘中国速度’。”中科院合肥研究院强磁场科学中心学术主任匡光力介绍，稳态强磁场实验装置于2008年5月19日获批开工，2010年10月28日转入“边建设、边运行”模式，2016年研制成功混合磁体，产生40特斯拉的稳态磁场，于2017年9月通过国家验收。强磁场科学中心的技术团队再接再厉，经过五年多的技术攻关，成功实现超越，产生45.22特斯拉的稳态磁场，创造了新的世界纪录。
“在稳态强磁场实验装置建设过程中，取得了一系列成就。”中科院合肥研究院强磁场科学中心研究员陈思跃介绍，团队成功研制出世界第二台40特斯拉级混合磁体、五台不同用途的水冷磁体（四创世界纪录、三台保持至今），建成了国际首创的水冷磁体扫描隧道显微镜、扫描隧道-磁力-原子力组合显微系统等一系列科学实验系统。装置为开展物理、化学、材料、生命健康和工程技术等学科的研究提供了稳态强磁场实验条件，已在多学科前沿探索中取得诸多重大科技成果。
截至目前，稳态强磁场实验装置已经运行超过50万个机时，为国内外170多家单位提供了实验条件。装置用户在物理学、化学、材料科学、生命科学、药物学、工程技术等领域开展了超过3000项课题的前沿研究，取得了一系列重大科技成果，如首次发现外尔轨道导致的三维量子霍尔效应、揭示日光照射改善学习记忆的分子及神经环路机制，等等。与此同时，依托装置衍生的多项成果，如扫描显微成像技术、国家Ⅰ类创新靶向药物研制等，成功就地转化为现实生产力。
中科院合肥研究院强磁场科学中心首席科学家张裕恒院士表示，此次稳态强磁场实验装置混合磁体刷新世界纪录，也为强磁场科学中心规划建设的另一个大科学装置——“强光磁集成实验设施”奠定了重要基础。
据了解，“强光磁集成实验设施”是由中国科学院合肥物质科学研究院、安徽大学、中国科学技术大学联合向国家发改委申报的国家“十四五”重大科技基础设施项目。
该设施包括55T混合磁体、36T超导磁体为代表的具有世界最高稳态磁场强度的系列磁体装置，以及依托微波、红外/太赫兹、可见光等系列先进波源，建设一批强磁场下光-磁集成测量系统，其主要科学目标是解决新型电子材料研发、高温超导机理研究与应用、生命过程本质探索、新药创制以及特种功能材料制备等国家重大需求中的瓶颈问题。
