5月23日，中國科學(xué)院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心召開了穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置（SHMFF，Steady High Magnetic Field Facility）2025年用戶委員會(huì)會(huì)議，高能物理研究所徐慶金團(tuán)隊(duì)在鐵基超導(dǎo)磁體技術(shù)相關(guān)研究進(jìn)展“Development of metal-insulated?iron-based superconducting coils and charging tests under high magnetic?fields up to 32 T,??Supercond. Sci. Technol. 37 (2024)”得到了用戶委員會(huì)的高度認(rèn)可，被評(píng)價(jià)為“從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用轉(zhuǎn)化”的代表性工作，入選2024年度SHMFF十大亮點(diǎn)成果。
鐵基超導(dǎo)體具有上臨界磁場(chǎng)高（＞100 T）、各向異性小等特點(diǎn)，因其制備過程中不需要透氧及鍍膜，有望更容易實(shí)現(xiàn)低成本、機(jī)械性能優(yōu)異的新一代高溫超導(dǎo)材料的大規(guī)模批量化生產(chǎn)，在強(qiáng)磁場(chǎng)領(lǐng)域具有變革性應(yīng)用前景。2018年起，高能所高場(chǎng)超導(dǎo)磁體團(tuán)隊(duì)與電工所鐵基超導(dǎo)材料團(tuán)隊(duì)密切合作，開展了不同尺寸/類型的鐵基超導(dǎo)電纜及實(shí)驗(yàn)線圈的研制與高場(chǎng)下性能測(cè)試；其中，高場(chǎng)內(nèi)插鐵基雙餅線圈及串聯(lián)線圈，在中國科學(xué)院強(qiáng)磁場(chǎng)中心先后完成了最高32?T及35 T背景磁場(chǎng)下的臨界電流性能測(cè)試。這是國際上首次對(duì)鐵基線圈開展30 T以上極高場(chǎng)超導(dǎo)及載流特性實(shí)驗(yàn)研究，線圈在32 T下最高穩(wěn)定載流達(dá)到60 A，確認(rèn)了新一代鐵基高場(chǎng)超導(dǎo)磁體技術(shù)的可行性及潛在優(yōu)越性。此外，研制的基于鐵基超導(dǎo)帶材的大電流換位電纜，4.2 K下臨界電流超過7 kA，為鐵基高場(chǎng)超導(dǎo)磁體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)了重要的一環(huán)。
鐵基超導(dǎo)與銅基超導(dǎo)材料相比，發(fā)現(xiàn)時(shí)間晚22年；但在過去十幾年的發(fā)展歷程中，已從基礎(chǔ)研究順利轉(zhuǎn)化為實(shí)用化超導(dǎo)材料，且最新核心參數(shù)已與銅基處于相當(dāng)水平。隨著鐵基超導(dǎo)材料性能的進(jìn)一步提升、鐵基超導(dǎo)應(yīng)用研究的不斷深入，新一代低成本高場(chǎng)超導(dǎo)磁體技術(shù)有望在不久的將來邁入實(shí)際應(yīng)用，服務(wù)我國大科學(xué)裝置及經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)需求。
該研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“基于鐵基超導(dǎo)的下一代高場(chǎng)磁體技術(shù)及驗(yàn)證”及中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)“下一代高場(chǎng)超導(dǎo)磁體關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)”支持。
2024年度SHMFF十大亮點(diǎn)成果頒獎(jiǎng)
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