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国内外强磁场实验室

科研动态

2022年第二季度

中国科学院强磁场科学中心

2022/7/18

强磁场科研动态2022Q2

前言

本科研动态的宗旨是为强磁场领域的科研技术人员提供国际上最新的科研

成果以及各强磁场实验室发展动向，每季度发布一期。以下是美国、欧洲、日

本和中国的强磁场实验室简介。

美国国家强磁场实验室

NationalHighMagneticFieldLaboratory又称MagLab，是目前世界上

规模最大，实验设施最全，用户最多的强磁场实验室。其稳态场部分位于

Tallahassee，脉冲场部分位于LosAlamos，另有一个highB/T组位于

Gainesville。MagLab于1994年建成并不断升级改造，创造并保持了多项世

界纪录。

欧洲强磁场实验室

EuropeanMagneticFieldLaboratory（EMFL）是由法国Grenoble的

稳态场、Toulouse的脉冲场、荷兰Nijmegen的稳态场以及德国Dresden的

脉冲场实验室于2015年组合而成，有统一的用户申请入口。

日本强磁场实验室

日本的强磁场实验室没有整合在一起。比较著名的实验室有东京大学的

MegaGauss实验室，东北大学的超导材料高场实验室（HFLSM）和NIMS的

筑波磁体实验室（TML）。

武汉脉冲强磁场科学中心

武汉的强磁场实验室隶属于华中科技大学，全称为国家脉冲强磁场科学中

心（筹），其磁体装置2014年通过国家验收，建有12个三种类型的系列脉冲

磁体，最高场强达到90.6T，位居世界第三、亚洲第一。

中国科学院强磁场科学中心

中国科学院强磁场科学中心位于合肥科学岛，其建设的稳态强磁场实验装

置2017年通过国家验收，是世界上仅有的两个稳态磁场超过40T的实验室之

一。稳态强磁场实验装置有3台水冷磁体创造世界纪录，混合磁体最高磁场达

到42.9T，磁体技术和综合性能处于国际领先地位。

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强磁场科研动态2022Q2

科研动态

1.美国国家强磁场实验室

⚫35.2T的酶活性位点成像

许多结构探针无法确定氢原子的位置，从而限制了它们构建分子真实图像

的能力。加州大学河滨分校和MagLab的科学家通过结合强磁场（35.2T）固

态核磁共振、X射线晶体学和计算化学技术，揭示了色氨酸合酶活性化学位点

的全部原子细节。这种新的化学解决方案有助于开发针对这些位点的新疗法。

Cite:J.B.Holmes,etal.PNAS119,e2109235119(2022)

装置：串联混合磁体

⚫分子磁体中的振动耦合

强磁场下的远红外测量揭示了含有单个磁性Yb离子的分子中电子和振动自

由度之间耦合的微观细节。结果表明，可能的振动模式中相对较小的子集与Yb

离子的磁矩强烈耦合。

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强磁场科研动态2022Q2

这类磁性分子之所以令人感兴趣，是因为它们在下一代纳米级信息技术中

的潜在用途。与Yb离子的磁矩强烈耦合的分子振动支配其弛豫过程，直接影响

分子磁态编码的信息丢失。有了这些知识，科学家可以设计出与磁矩振动耦合

较弱的优质分子，从而增强材料的信息存储潜力。

Cite:J.G.C.Kragskowetal.NatureCommun.13,825(2