在過去20多年裡，有多項諾貝爾獎與強磁場研究密切相關。在華中科技大學 的國家脈衝強磁場科學中心，有一座世界上最好的脈衝強磁場設施，它是教育部直屬高校首個國家重大科技基礎設施，是強磁場科學、技術及應用研究的國家級大科學平臺，也是物理、化學、材料和生物醫學等多學科領域科學研究的"國之重器"。
中國需要強磁場
上世紀80年代後期，高溫超導成為熱門研究領域，歐美髮達國家紛紛建設磁場強度更高的脈衝強磁場，而我國在這方面基本是空白。中國工程院院士潘垣敏銳地意識到，我國要想在凝聚態物理、材料、化學和生命等基礎前沿科學方面的研究進入國際前列，就必須建設世界一流水平的脈衝強磁場裝置。
2008年4月，脈衝強磁場設施在華中科技大學東校區開工建設，2013年10月建成。從無到有、從弱到強，國家脈衝強磁場科學中心創造出驚人的中國速度和中國強度：開工僅僅11個月，脈衝強磁場實驗裝置樣機系統就已研製完成。磁場強度從2009年的75特斯拉，到2013年的90.6特斯拉，4年時間完成了美國20年的歷程。2018年11月22日，國家脈衝強磁場科學中心成功實現兼具高場強和高平頂穩定度的64T脈衝平頂磁場，創造了脈衝平頂磁場強度新的世界紀錄，並實現了45T/50 Hz（赫茲）的超高重頻磁場，將國際同類磁場重複頻率提高2個數量級。
"磁場強度越高，對於物質系統的電子能態改變就越大，就能給科學創新提供更多機遇。"國家脈衝強磁場科學中心主任李亮介紹，強磁場與極低溫、超高壓一起，被列為現代科學實驗最重要的極端條件之一。當物質處在強磁場中，內部電子結構可能發生改變，產生新現象。自1913年以來，包括量子霍爾效應、分數量子霍爾效應和磁共振成像等與磁場有關的諾貝爾獎有19項。
一流磁場買不來
2007年，在美國GE公司擔任技術骨幹的李亮，被時任華中科技大學校長李培根院士的一再相邀所打動，毅然回國主持建設脈衝強磁場設施。面對有限的科研資金、落後的導體材料，李亮與同事們費盡心思。"強磁場中心的核心材料、部件都是國產的，一流的磁場是買不來、討不來的。"李亮說，該中心設備每一張電路設計圖、每一個零件都是團隊自己繪製和安裝調試的。
脈衝強磁場設施建設水平和運行成效得到了國內外同行高度評價。2013年10月，美、德、法等國家強磁場實驗室主任及權威專家等組成的國際評估專家組現場評估後，認為該設施"工程上的成就超越國際同類水平，躋身世界最好的強磁場設施"。2018年5月，國際評估專家組評估認為，該設施"支撐基礎前沿研究方面發揮了重要作用，運行水平國際領先"。2018年，該設施獲評湖北省科技進步特等獎。
截至今年6月，該設施累計運行43576小時，為北大、清華、哈佛、劍橋等83所頂級高校或科研機構提供1055項科學研究服務，有關學者在 Nature、Science、PRL等期刊發表論文776篇，同期成果產出優於美、德同類設施，在物理、化學、材料等多個學科領域取得重要進展。
強磁場服務全球科學家
隨著國家脈衝強磁場科學中心的建設運行，該中心已成為吸引高水平人才的"強磁場"，逐步形成了一支具有國際學術影響力的科研隊伍。
在國家脈衝強磁場科學中心，科研人員在高溫超導、拓撲半金屬、分子磁體、石墨烯等前沿研究領域取得了豐碩成果，有效推動了我國基礎前沿學科的發展。在這裡誕生的一項項創新，也是華中科技大學"雙一流"建設進程中，加強優勢學科建設的一個縮影。"多學科的交叉與融合，是創新的源泉，也是華中大的優勢！"國家脈衝強磁場裝置建設的首倡者、中國工程院院士潘垣說。
談到未來規劃，李亮表示，科學中心將協同推進脈衝強磁場科學、技術和應用三個方面的研究，建成面向國際科技前沿的強磁場前沿科學中心、引領核心技術發展的強磁場技術研發中心和解決國家重大需求的強磁場工程應用中心。"未來，脈衝強磁場科學中心將在體制機制上不斷創新，讓設施更持久、更高質量服務全球科學家，將其打造成全球共享、多學科交叉的大平臺。" 李亮說。
關注"華中科技大學本科招生"頭條號，獲取更多精彩資訊
文章素材來源：華中科技大學官網、科技日報、湖北日報
閱讀更多 華中科技大學本科招生 的文章
