Американські фізики створили найпотужніший надпровідний магніт

Фізики з Університету штату Флорида створили надпровідний магніт, за допомогою якого можна отримати магнітне поле величиною 32 тесла. Це приблизно на третину більше максимальної індукції, яку могли створити надпровідні магніти раніше, повідомляється в прес-релізі університету.

В надпровідних магнітах магнітне поле утворюється за рахунок електричного струму, що проходить по котушках з надпровідного матеріалу, опір якого дорівнює нулю. Завдяки цьому, на відміну від електромагнітів Біттера, надпровідні магніти не розігріваються і для своєї роботи вимагають значно менших потужностей. Зараз надпровідні магніти активно використовуються в різних областях, зокрема, на прискорювачах елементарних частинок, в томографах і спектрометрах для ядерного магнітного резонансу або для руху поїздів на магнітній подушці. Проте, за максимальною індукцією створюваного магнітного поля (яка на цей момент не перевищувала 25 тесла), надпровідні магніти значно поступалися резистивним електромагнітам.

Співробітники лабораторії високих магнітних полів Університету штату Флорида змогли створити надпровідний магніт, який створює магнітне поле, що майже на третину перевершує за своїми розмірами попередній рекорд. 8 грудня створений ними магніт вперше досяг поля в 32 тесла. Домогтися створення такого потужного магнітного поля вдалося за рахунок введення в структури магніту елементів на основі високотемпературних надпровідних матеріалів. У запропонованій конфігурації надпровідного магніту зовнішня частина складається з традиційних котушок з низькотемпературного надпровідника, а внутрішня - з високотемпературних надпровідних магнітних котушок з YBCO (матеріалу на основі ітрію, барію, міді і кисню).

Фізики стверджують, що за допомогою магніту запропонованої конфігурації вдалося створити дуже стійке і однорідне поле, проте точних показників в прес-релізі не наводиться. При цьому, оскільки це перший надпровідний магніт такого типу, то 32 тесла - це далеко не граничне значення магнітного поля. В майбутньому максимальну індукцію магнітного поля, створеного таким магнітом, можна буде підняти і вище ста тесла.

За словами директора лабораторії Грега Бебінгера, це вже третій рекорд, який вдалося встановити його лабораторії останнім часом. Влітку минулого року фізики зробили рекордно потужний резистивний магніт, що дозволяє отримати магнітне поле індукцією більше 41 тесла, а в листопаді 2016 року - систему з послідовно з'єднаних гібридних магнітів, за допомогою яких можна отримати однорідне магнітне поле з індукцією 36 тесла.

Відзначимо, що дипольні надпровідні магніти використовуються, наприклад, на Великому адронному колайдері. Саме інженерам з ЦЕРН належав рекорд дипольних низькотемпературних надпровідних магнітів на основі сплаву олова і ніобію, встановлений в 2015 році.