Резистивный магнит, установленный в лаборатории сильных магнитных полей Хэфэйского института физических наук, создал устойчивое магнитное поле с индукцией в 42 тесла. При этом потребляемая мощность установки составила 32,3 МВт (примерно 43 тысячи лошадиных сил). Рекорд, зафиксированный 22 сентября 2024 года, позволил Китаю обогнать Соединенные Штаты Америки, которые удерживали лидерство в течение 7 лет. В 2017 году в Национальной лаборатории высоких магнитных полей США было создано магнитное поле в 41,4 тесла.

Классификация магнитов

Магниты, используемые в разных устройствах и изделиях (от игрушек и динамиков до высококачественного медицинского оборудования), делятся на постоянные и электромагнитные. Постоянный магнит, продолжающий создавать магнитное поле после намагничивания, производится на основе ферромагнитных материалов (в частности, железа, кобальта, никеля и их комбинаций). Электромагнит, который изготавливается с использованием катушек из токопроводящей проволоки, создает магнитное поле только при прохождении через него электрического тока. Контролируемое магнитное поле можно включать и выключать, а также регулировать его интенсивность, изменяя силу тока.

Преимущества и недостатки отдельных типов электромагнитов

Резистивные магниты представляют собой модифицированную версию электромагнитов на основе алюминия и меди. Они позволяют создавать мощное магнитное поле, но выделяют большое количество тепла из-за сопротивления токопроводящих катушек. Чтобы снизить сопротивление, ученые применяют сверхпроводники, то есть материалы, способные проводить ток, не выделяя тепла. Недостатком сверхпроводящих магнитов является необходимость охлаждать их до температур, близких к абсолютному нулю (минус 273 градуса Цельсия). В то же время резистивные магниты, помимо более высокой мощности по сравнению со сверхпроводящими магнитами, сочетают такие важные преимущества, как гибкость и удобство контроля характеристик магнитного поля.

Третий тип электромагнита, который называется гибридным, объединяет конструктивные особенности резистивного и сверхпроводящего магнитов, позволяя создавать магнитные поля повышенной мощности. В 2022 году в Хэфэйском институте физических наук был установлен еще один рекорд, когда с помощью гибридного магнита удалось довести мощность магнитного поля до 45,22 тесла.

Последствия рекорда

Для того чтобы усовершенствовать структуру резистивного магнита и внести изменения в технологию его производства, ученым понадобилось около четырех лет. Очередное достижение дает исследователям возможность проводить эксперименты для изучения новых физических явлений и законов. Высокие показатели индукции магнитного поля являются критически важными для исследования свойств различных материалов.

Следует отметить, что только в пяти странах, включая США и Китай, есть научно-исследовательские институты, работающие с устойчивыми высокомощными магнитными полями. Примечательно, что более 10 открытий нобелевских лауреатов были сделаны с использованием сильных магнитных полей, а у Китая есть все необходимое, чтобы в перспективе стать глобальным поставщиком сверхмощных магнитов.

По материалам msn.com