에너지/환경

中, 펄스 평정 자기장 강도 세계 신기록 갱신

발행일 : 2018 / 12 / 03
최근 화중(华中)과기대학 국가펄스강자기장과학센터가 64T 펄스 평정(flat-topped) 자기장 강도를 성공적으로 구현해 해당 자기장 강도의 세계 신기록을 기록했다. 이번 64T 펄스 평정 자기장 실험에서 자성체 무게, 전원 에너지는 국제 동일유형 자기장 시스템의 10분의 1 미만이지만 자기장 강도는 기존 미국 국가강자기장실험실이 창조한 60T를 단번에 초과했다.

펄스강자기장이 과학연구의 수요를 만족시키려면 높은 자기장 강도, 높은 평정 안정도, 높은 반복 주파수 등 특성을 구비해야 한다. 세계 여타 펄스강자기장실험실은 예외 없이 다양한 자성체 개발을 통해 상기 3종의 자기장을 각각 구현하였지만 중국은 전원과 자성체의 협동 제어를 통해 동일 실험실의 동일 자성체로부터 고강도, 고안정도, 높은 반복 주파수의 펄스 자기장을 발생시켰다. 이번에 64T 평정 자기장을 구현한 자성체는 45T/50Hz의 초고 반복 주파수 자기장도 발생해 국제 동일유형 자기장의 반복 주파수를 2개 수량급 향상시켰을 뿐만 아니라 파형 및 주파수를 모두 쉽게 조절할 수 있다.

펄스 평정 자기장은 안정상태 및 펄스 두 가지 자기장의 장점을 모두 보유하기에 더 높은 강도를 구현할 수 있을 뿐더러 일정 시간동안 매우 높은 안정도를 유지할 수 있다. 이번에 64T 평정 자기장을 실험한 외, 중페르미온(heavy fermion) 재료 CeRhIn5에 대한 비열 측정도 수행하였다. 이는 기존에 안정상태 자기장에서만 수행할 수밖에 없었던 핵자기공명, 비열, 라만 스펙트럼 등 연구를 더 높은 자기장 강도 조건에서 진행할 수 있게 되었음을 입증한다.