强度超地球磁场70万倍，全超导磁体“上新”！

近日，我国科研团队研制出中心磁场强度达35.6特斯拉的全超导磁体，成为目前全球物质科学研究领域，唯一能提供30特斯拉以上稳态磁场的全超导磁体系统。

这块创纪录的“超级磁铁”，到底有多强？又能做什么呢？

什么是全超导磁体

了解全超导磁体，得先搞懂超导现象。

1911年，荷兰科学家发现，汞被冷却到接近绝对零度（-273.15摄氏度）时，电阻会突然消失，这就是超导现象。

后来，科学家找到更多能实现超导的材料，用这些材料做成的磁体，就是超导磁体。

不过早期的超导磁体，只能产生中等强度的磁场，为了得到更强的磁场，科学家想出了两个办法——

一个是给超导磁体外加一层常规导体磁体，做成“混合磁体”。这种磁体磁场能变高，但特别费电，磁场还不稳定。

另一个就是研制全超导磁体，它完全由超导材料做成，没有任何常规导体。

“因为没有常规导体，全超导磁体也就没有电阻热效应和电磁干扰，磁场的均匀性、稳定性直接拉满，能源效率也大幅提升。”2月3日，接受科普时报记者采访时，中国科学院物理研究所王利邦博士打比方说，如果超导磁体是燃油汽车，那全超导磁体就是纯电动跑车，动力更强，还更节能。

全超导磁体有多强

全超导磁体对磁场强度、稳定度、均匀度，还有有效口径、长期运行可靠性，要求都特别苛刻。之前美国、日本的科研团队，研制全超导磁体冲击峰值时，都因为“失超”或者热管理问题失败了。

我国这台全超导磁体，用了特殊的高温超导带材，能在极端条件下保持超导状态，才造出了35.6特斯拉的稳定强磁场。

“这个数字或许有点抽象，对比一下其实更好理解它的强悍。”王利邦举例说，地球的磁场强度约0.00005特斯拉，这台磁体是它的70多万倍；冰箱贴的磁场约0.01特斯拉，要叠3560个冰箱贴，才能达到它的强度；医院里的核磁共振，磁场一般是1.5到3特斯拉，它比医院里最强的磁共振设备还要强十几倍……

“超级磁铁”有啥用

“超级磁铁”可不是实验室里的花瓶，而是能撬动多个领域发展的“关键先生”，不管是科研、医疗，还是能源领域，它都能大显身手。

在科研领域，它是探索微观世界的“超级显微镜”。

强磁场能帮科学家看清物质的电子结构和量子行为，解锁高温超导、拓扑绝缘体这些前沿科学的奥秘，还能为量子计算、新型材料研发铺好路。

在医疗领域，它是疾病诊断的“火眼金睛”。磁场强度越高，核磁共振成像分辨率越出色。这台磁体能够捕捉传统设备难以发现的微小病变，实现更早、更精准的诊断，助力癌症、阿尔茨海默病等疾病的早期筛查与精准检测。

在能源领域，它还是“人造太阳”的超级磁笼。核聚变的等离子体温度高达上亿摄氏度，根本没法用普通容器装，而全超导磁体产生的强磁场，能牢牢把这些高温等离子体约束住，为我们研发清洁又无限的核聚变能源，打下坚实基础。

“除此之外，它还能帮磁悬浮交通升级，让列车跑得更快、更稳；也能优化高效储能系统，让能源存储更节能。”王利邦说，全超导磁体还会继续迭代升级，朝着更高磁场、更大孔径、更低成本的方向发展，成为更多领域的“技术帮手”。