新華社記者張泉
可創(chuàng)造極低溫、超高壓、強磁場、超快光場等極端條件,將為物質科學等領域基礎研究提供有力支撐。
2月26日,北京懷柔科學城。國家重大科技基礎設施——綜合極端條件實驗裝置通過國家驗收,我國物質科學等領域再添科研“利器”。
為什么要建設綜合極端條件實驗裝置?
“極低溫、超高壓、強磁場等極端條件是開展物質科學研究必不可少的實驗條件?!本C合極端條件實驗裝置首席科學家、中國科學院物理研究所研究員呂力介紹,在這些極端條件下,物質特性會受到調控,有利于發(fā)現(xiàn)物質新現(xiàn)象、研究物質新規(guī)律。
例如,超高壓可以縮短物質的原子間距,形成全新的物質狀態(tài);強磁場可以改變物質的電子結構,使其顯示出新的量子效應;在極低溫條件下,物質的原子、分子排列會非常有序,一些材料會顯示出超導現(xiàn)象。
幾十年來,全球科學家在極端條件下取得眾多重大科學發(fā)現(xiàn),僅穩(wěn)態(tài)強磁場條件下取得的成果,就有10多項獲得諾貝爾獎。構建極端實驗條件已成為當前國際科技競爭的重要領域。
綜合極端條件實驗裝置性能如何?
據(jù)介紹,綜合極端條件實驗裝置由國家發(fā)展改革委批復立項,于2017年9月開工建設。建設過程中,科研團隊攻克了設備研制、元器件加工、系統(tǒng)集成等領域一系列關鍵核心技術,裝置性能指標達到國際先進水平。
中國科學院物理研究所副研究員李沛嶺介紹,綜合極端條件實驗裝置同時具備極低溫、超高壓、強磁場、超快光場等極端條件綜合實驗能力。
其中,最低溫度不高于1毫開爾文,約為零下273.149攝氏度;最高壓力不低于300吉帕斯卡,約300萬個標準大氣壓;最高磁場強度不低于26特斯拉,約為地球磁場的50萬倍;超快光場脈寬不高于100阿秒,約為10的負16次方秒。
綜合極端條件實驗裝置可用于哪些領域的研究?
借助此裝置,科研人員可以開展高溫超導、量子科技等前沿領域研究,并可在物理、材料、化學、生物醫(yī)學等領域開展超快科學研究,有望產(chǎn)出一批重大科技成果。
據(jù)悉,綜合極端條件實驗裝置采取“邊建設、邊運行”的模式,目前已提供機時超過20萬小時,用戶涵蓋國內(nèi)外眾多高校和科研機構,產(chǎn)出了若干處于世界領先水平的基礎研究成果。
“通過跨學科的研究項目,裝置有望催生新的研究方向和科學問題,開拓新的研究領域?!眳瘟φf,裝置還將吸引全球頂尖科學家和團隊前來開展合作研究,成為國際科技交流合作的重要平臺,為推動人類極端條件科學研究持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
策劃:陳芳
新華社國內(nèi)部出品