圖為科研人員在綜合極端條件實驗裝置（懷柔）低溫原位掃描隧道—角分辨光電子譜實驗站放置實驗樣品。新華社記者 金立旺攝
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(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域基礎(chǔ)研究提供有力支撐。
2月26日，北京懷柔科學(xué)城。國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——綜合極端條件實驗裝置通過國家驗收，中國物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域再添科研“利器”。
為什么要建設(shè)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(zhì)科學(xué)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(xué)家、中國科學(xué)院物理研究所研究員呂力介紹，在這些極端條件下，物質(zhì)特性會受到調(diào)控，有利于發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新現(xiàn)象、研究物質(zhì)新規(guī)律。
例如，超高壓可以縮短物質(zhì)的原子間距，形成全新的物質(zhì)狀態(tài)；強磁場可以改變物質(zhì)的電子結(jié)構(gòu)，使其顯示出新的量子效應(yīng)；在極低溫條件下，物質(zhì)的原子、分子排列會非常有序，一些材料會顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。
幾十年來，全球科學(xué)家在極端條件下取得眾多重大科學(xué)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(gòu)建極端實驗條件已成為當(dāng)前國際科技競爭的重要領(lǐng)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(fù)立項，于2017年9月開工建設(shè)。建設(shè)過程中，科研團(tuán)隊攻克了設(shè)備研制、元器件加工、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，裝置性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
中國科學(xué)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?zāi)芰Α?/p>
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(biāo)準(zhǔn)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(fù)16次方秒。
綜合極端條件實驗裝置可用于哪些領(lǐng)域的研究？
借助此裝置，科研人員可以開展高溫超導(dǎo)、量子科技等前沿領(lǐng)域研究，并可在物理、材料、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開展超快科學(xué)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(shè)、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(gòu)，產(chǎn)出了若干處于世界領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)研究成果。
呂力說，裝置還將吸引全球頂尖科學(xué)家和團(tuán)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(xué)研究持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。（據(jù)新華社北京2月26日電 記者張泉）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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