磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，磁場不是由原子或分子組成的，但磁場是客觀存在的。磁場具有波粒的輻射特性。磁體周圍存在磁場，磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的，所以兩磁體不用接觸就能發(fā)生作用。由于磁體的磁性來源于電流，電流是電荷的運(yùn)動，因而磁場是由運(yùn)動電荷或電場的變化產(chǎn)生的。

日本東京大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)日前創(chuàng)造了最大的室內(nèi)磁場紀(jì)錄——根據(jù)磁場強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)單位測量，這是一個高達(dá)1200特斯拉的磁場?？茖W(xué)家認(rèn)為，這一研究成果可能為材料科學(xué)及核聚變能研究開辟新的途徑。

相比之下，這一特大磁場的強(qiáng)度比現(xiàn)代醫(yī)院核磁共振成像機(jī)器所使用的巨大強(qiáng)力磁體產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度高出了400倍，同時它比地球自身的磁場強(qiáng)度高出了5000萬倍。

科學(xué)家之前曾在戶外試驗(yàn)中使用化學(xué)炸藥生成了更強(qiáng)的磁場，但這一新的世界紀(jì)錄是以一種可控的方式在室內(nèi)產(chǎn)生的磁場。這種更加全面的控制意味著這一發(fā)現(xiàn)可能會在固態(tài)物理研究方面開辟新的領(lǐng)域，或許可以讓科學(xué)家達(dá)到所謂的“量子極限”，即物質(zhì)中的所有電子都被限制在最低基態(tài)的一種狀況，在這種情況下可能會出現(xiàn)奇異的量子現(xiàn)象。

研究人員指出，強(qiáng)磁場對核聚變反應(yīng)堆也會產(chǎn)生影響，這是有關(guān)未來豐富的清潔能源的一個潛在來源的誘人愿景。而為了達(dá)到量子極限或維持核聚變，科學(xué)家認(rèn)為可能需要1000特斯拉或更高的磁場強(qiáng)度。

研究人員在最新出版的《科學(xué)儀器評論》雜志上發(fā)表的一篇論文中描述了這一創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄的試驗(yàn)。

這篇論文的第一作者中村正介說，這項(xiàng)研究開辟了一個新的科學(xué)領(lǐng)域，并“推動了超高磁場的極限”。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1063/1.5044557.

來源：中國科學(xué)院網(wǎng)