Японские физики создали самое мощное магнитное поле в закрытом помещении

Ученые из Института физики твердого тела Токийского университета зарегистрировали магнитное поле в 1200 Тл — самое сильное из когда-либо сгенерированных в закрытом помещении.

Исследователи сгенерировали сверхвысокие магнитные поля при помощи техники электромагнитного сжатия потока. Результаты работы опубликованы в журнале Review of Scientific Instruments.

«Магнитное поле — одно из фундаментальных свойств физической среды, — рассказывает ведущий автор исследования доктор Дайсуке Накамура. — Их можно контролировать с высокой точностью и напрямую взаимодействовать с электронными орбиталями и спинами; это делает их уникальными для исследований в таких областях физики твердого тела, как магнитные материалы, сверхпроводники, полупроводники, сильно коррелированные электронные материалы и прочие наноматериалы».

«Мы разработали высокоэффективный инструмент электромагнитного сжатия потока для создания мегагаусского магнитного поля, — поясняют исследователи. — И обнаружили, что эффективность преобразования электрической энергии, содержащейся в конденсаторных банках, во взрывную кинетическую энергию намного выше по сравнению с результатами, достигнутыми с предыдущими инструментами. Магнитное поле измерено зондом Фарадея отражающего типа при помощи оптического волокна — пиковое зарегистрированное значение достигло 1200 Тл».

Это поле оказалось в 400 раз мощнее генерируемых мощными магнитами в аппаратах МРТ и в 50 миллионов раз мощнее магнитного поля Земли. Во время экспериментов на открытых пространствах достигались и более мощные магнитные поля, правда, с использованием химических взрывчатых веществ. Однако этот результат — рекорд для магнитных полей, полученных в закрытом помещении в контролируемой среде.

Исследование может открыть новые границы для физики твердого тела. Так, оно даст физикам возможность достичь «квантового предела» — условия, при котором все электроны в материале ограничены самым низким энергетическим состоянием, в котором могут проявиться экзотические квантовые феномены.

«Эта работа открывает новые научные горизонты, а также расширяет границы для изучения ультравысоких магнитных полей», — объясняет доктор Накамура.