Physiker haben ein kontrolliertes Magnetfeld mit einer Induktion von 1200 Tesla erzeugt, das 400-mal höher ist als die Magnete moderner medizinischer Tomographen und etwa 50 Millionen Mal höher als das natürliche Feld der Erde. Solche mächtigen Felder können bei der Erforschung ungewöhnlicher Materialien und bei der Schaffung von Kernreaktoren nützlich sein. Die Ergebnisse werden im Review of Scientific Instruments veröffentlicht.
Magnetfelder bestimmen viele physikalische Prozesse. Trotz der Tatsache, dass ein Mensch im Alltag normalerweise nicht direkt starken Magnetfeldern ausgesetzt ist, existieren sie überall. Zum Beispiel wirkt das Erdmagnetfeld ständig auf uns, dessen Induktion ungefähr 3-5 ✱ 10 -5 Tesla beträgt. Im Gegensatz zum Menschen erfahren Elektronen in Metallen im Nanometerbereich ein Feld von etwa 1000 Tesla. Im Weltraum existieren noch stärkere Felder - in Neutronensternen können sie 10 8 T erreichen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein starkes Magnetfeld zu erzeugen. In der Regel wird der leitende Körper stark zusammengedrückt. Die stärksten Felder, die jemals vom Menschen geschaffen wurden, wurden mit Sprengstoff komprimiert. Diese Methode kann nur in offenen Räumen angewendet werden und ist nur zur Demonstration geeignet, da ein solcher Prozess unkontrolliert abläuft. Mit dieser Methode stellten Wissenschaftler 2001 einen absoluten Rekord auf, als sie ein Feld mit einer Induktion von 2800 Tesla in einem Volumen von etwa 5 Millimetern erzeugen konnten.
In der neuen Arbeit konnten Physiker erstmals in einem Labor ein Feld von mehr als 1000 Tesla erhalten, wodurch Experimente damit durchgeführt werden können. Sie verwendeten die Methode der elektromagnetischen Strömungskompression, bei der die Kompression durch elektromagnetische Kräfte erreicht wird, die durch den Fluss eines großen Stroms verursacht werden. Die maximale Induktion, die Wissenschaftler gemessen haben, betrug etwa 1200 Tesla.
Ein solches Feld kann insbesondere zur Untersuchung der Quantenphasen einer Substanz nützlich sein, da solche Felder alle Elektronen in Metallen in den Zustand mit der niedrigsten Energie übertragen sollten. Außerdem werden Felder ähnlicher Stärke benötigt, um eine thermonukleare Reaktion unter Freisetzung von Energie in Reaktoren einiger Konstruktionen aufrechtzuerhalten.
