Florida State University med huvudkontor i National High Magnetic Field Laboratory har krossat ännu ett världsrekord med testning av en 32-tesla magnet-33 procent starkare än vad som tidigare varit världens starkaste superledande magnet som använts för forskning och mer än 3, 000 gånger starkare än en liten kylmagnet.

Den 8 december, denna nya magnet nådde ett magnetfält på 32 tesla. Tesla är en enhet för magnetfältstyrka; en liten kylskåpsmagnet handlar om .01 tesla.

Tillverkad av en kombination av konventionella lågtemperatur- och nya högtemperatur superledare, "32 T" gör det möjligt för fysiker som studerar material att utforska hur elektroner interagerar med varandra och deras atommiljö, möjliggör nya enheter som kommer att forma vår värld.

I årtionden, världsrekordet för en supraledande magnet har gått framåt stegvis. Detta enda steg är större än alla förbättringar som gjorts under de senaste 40 åren tillsammans.

"Detta är ett transformationssteg inom magnetteknik, en verklig revolution på gång, "sa MagLab-chefen Greg Boebinger." Inte bara kommer denna toppmoderna magnetdesign att tillåta oss att erbjuda nya experimentella tekniker här på labbet, men det kommer att öka kraften hos andra vetenskapliga verktyg som röntgenstrålar och neutronspridning runt om i världen. "

Det har varit ett anmärkningsvärt år för MagLab, noterade Boebinger:32 T är den tredje världsrekordmagneten som testats under de senaste 13 månaderna, efter en 41,4-tesla resistiv magnet som testades förra sommaren och 36-tesla Series Connected Hybrid magnet som nådde fullt fält i november 2016.

"Vi är på rull, Sa Boebinger.

Den nya magneten representerar en milstolpe i högtemperatur supraledning, ett fenomen som väckte stor uppståndelse i vetenskapssamhället när det först upptäcktes för 31 år sedan.

Superledare är material som leder elektricitet med perfekt effektivitet (till skillnad från koppar, där elektroner stöter på mycket friktion). Så kallade lågtemperatur superledare, upptäcktes för ett sekel sedan, fungerar endast i extremt kalla miljöer och slutar i allmänhet arbeta inne i magnetfält högre än cirka 25 tesla. Den begränsningen har begränsat styrkan hos supraledande magneter.

Men 1986 upptäckte forskare de första högtemperatur-superledarna, som inte bara fungerar vid varmare temperaturer utan - ännu viktigare för magnetdesigners och forskare - också fortsätter att arbeta i mycket höga magnetfält.

Tre decennier senare, den nya 32-tesla magneten är en av de första stora applikationerna som kommer ut ur den nobelprisvinnande upptäckten.

Fältstyrkan på 32 tesla skapas med en kombination av en konventionell, eller låg temperatur, supraledande magneter tillverkade av branschpartner Oxford Instruments och ett högtemperatur superledande material som kallas YBCO, består av yttrium, barium, koppar och syre. Samarbetar med SuperPower Inc., MagLab -forskare och ingenjörer arbetade i flera år med att forma det knepiga materialet till en pålitlig magnet. Som en del av den processen, de utvecklade nya tekniker för isolering, förstärka och avaktivera systemet.

För alla dess rekordstarka effekter, 32 T är bara början, sa MagLab -forskaren Huub Weijers, som övervakade dess konstruktion.

"Vi har öppnat ett enormt nytt område, "Weijers sa." Jag vet inte vad den gränsen är, men det är bortom 100 tesla. Det material som krävs finns. Det är bara teknik och dollar som ligger mellan oss och 100 tesla. "

Som en superledande magnet, 32 T har en mycket stabil, homogent fält lämpligt för känsliga experiment. Kombinerar styrka och stabilitet, det erbjuder forskare det bästa av två världar.

"Det nya systemet, och magneterna som kommer att följa, kommer att ge forskare tillgång till insikter som aldrig tidigare är möjliga, sa fysikern Laura Greene, MagLabs chefsvetare. "Vi förväntar oss att den kommer att bryta ny mark inom en mängd olika forskningsområden. Fysiker är särskilt glada över framstegen inom kvantämne, som har nya och tekniskt viktiga ultratunna material, liksom exotiska nya tillstånd av materia i topologiska material och komplexa magnetiska material. "

Det nya instrumentet förväntas vara tillgängligt för besökande forskare nästa år. Som med alla magneter på labbet, forskare från hela världen kan ansöka om att få använda den för att utforska ny fysik, kemi och biologi relaterade till material, hälsa och energi.