Кина е дом на најмоќниот отпорен магнет на светот, кој произведе магнетно поле 800 000 пати посилно од Земјиното.
Магнетот поставен во Постројката за стабилно високо магнетно поле (Steady High Magnetic Field Facility – SHMFF) при Институтот за физички науки Хефеи на Кинеската академија на науките, на 22 септември оваа година успеал содржи стабилно магнетно поле со јачина од 42,02 тесла. Оваа бројка тесно го надминува претходниот рекорд за постигнатна јачина на магнетното поле кој изнесува од 41,4 Тесла, поставен во 2017 година, со отпорен магнет во американската Национална лабораторија за високо магнетно поле (US National High Magnetic Field Laboratory –NHMFL) во Талахаси, Флорида. Отпорните магнети се изработени од намотани метални жици и имаат широка употреба во магнетните постројки низ целиот свет.
Според Јоаким Восница, физичар од Лабораторијата за високо магнетно поле во Дрезден, Германија, кинескиот рекордер ја поставува основата за изработка на сигурни магнети кои можат да одржат сѐ посилни магнетни полиња, што ќе им помогне на истражувачите да откријат изненадувачка нова физика.
Отпорниот магнет – кој е отворен за употреба и за меѓународни корисници – е вториот голем придонес на Кина во глобалната потрага за производство на сè посилни магнетни полиња. Во 2022 година, хибридниот магнет на SHMFF, кој комбинира отпорен со суперспроводлив магнет, произведе поле со јачина од 45,22 Тесла, што го прави најмоќен работен магнет во стабилна состојба во светот.
Магнетите со високо поле се практични алатки за откривање на скриени својства на напредните материјали, какви што се суперпроводниците (материјали што спроведуваат електрична струја без губитоци во вид на отпор и топлинска енергија, а кои функционираат на ниски температури). Покрај тоа, создадените суперсилни магнетни полиња нудат можност и за набљудување на сосема нови физички феномени, посочува Марк-Анри Жилиен, физичар за кондензирана материја кој работи во Националната лабораторија за интензивни магнетни полиња во Гренобл, Франција. „Можете да создавате или да манипулирате со нови состојби на материјата“, вели Жилиен.
Високите полиња се корисни и за спроведување на експерименти кои се потпираат на многу чувствителни мерења, бидејќи тие ја зголемуваат резолуцијата и го олеснуваат набљудувањето на слаби феномени, вели Александар Итон, физичар за кондензирана материја од Универзитетот во Кембриџ, Велика Британија. „Секоја дополнителна Тесла е експоненцијално подобра од претходната“, вели тој.
Гуангли Куанг, физичар за високи магнетни полиња во SHMFF, вели дека тимот поминал години модифицирајќи го магнетот за да го постигне најновиот рекорд. „Не беше лесно да се постигне“, открива тој.
Отпорните магнети се постара технологија, но тие можат да одржуваат високи магнетни полиња подолги периоди отколку нивните понови хибридни и целосно суперспроводливи колеги. Нивните магнетни полиња, исто така, може да се зголемат многу побрзо, поради што тие претставуваат разновидни експериментални алатки.
Но голем недостаток на отпорните магнети е количината на енергија што тие ја трошат, поради што се исклучително скапи. На пример, отпорниот магнет на SHMFF влече 32,3 мегавати електрична енергија за производство на неговото поле со рекордна јачина.
Токму поради ова во наулните кругови постои трка за развој на хибридни и целосно суперспроводливи магнети кои можат да генерираат високи полиња користејќи помалку енергија. Во 2019 година, истражувачите на NHMFL изградија минијатурен суперспроводлив магнет – доказ за концепт (proof-of- concept) – кој накратко издржа поле со јачина од 45,5 Тесла, а во моментов развиваат поголем суперспроводлив магнет со јачина од 40 Тесла што ќе може да се користи за експерименти. Тимот на SHMFF гради хибриден магнет од 55 Тесла. Иако се очекува овие понови магнети да бидат поевтини за работа од нивните резистивни колеги, тие со севе носат други предизвици и недостатоци – поскапи се за изградба и бараат комплицирани системи за ладење.
Извор Нејчр