2007年02月13日 17:29
美国西北大学物理学家领导的一个研究小组证实，高温超导体Bi-2212（一种含金属铋的化合物）是一种极好的强磁材料，如果能将其加工成导线，那么它有望制成世界上最强的磁体，磁场强度可达30特斯拉。该研究成功刊登在2月11日出版的《自然•物理》杂志上。
目前，低温超导金属铌合金丝是广泛用于医院和实验室中磁共振成像仪的磁体，它产生的磁场强度最高为21.1特斯拉，这几乎达到了其磁场强度的极限。现在还没有任何超导磁体能够产生30特斯拉的磁场。研究小组负责人威廉•哈尔佩林教授说：“实现从21特斯拉到30特斯拉的飞跃需要新材料技术，例如基于高温超导的技术。”
当超导体被冷却到适当的温度后，它在导电时便没有电阻存在。Bi-2212材料在绝对温标90K时出现超导特性，但哈尔佩林和其研究小组发现只有当温度下降到绝对温标12K时，该材料才会出现高磁场所需的稳定状况。哈尔佩林表示：“要产生30特斯拉的磁体，我们需要能够负载所需电流而又不会遭到破坏的超导材料。Bi-2212材料必须在绝对温标12K以下工作，此温度可以采用液氦冷却来实现。”
虽然研究人员了解到了Bi-2212材料的信息，但是哈尔佩林表示下一步的问题是能否利用它制作出实际的磁体，这依赖于工程技术手段将其加工成导线。目前他组里的科学家和工程师正在全力以赴解决此难题，并希望获得肯定的答案。
医学诊断用磁共振成像仪与大学、国家实验室和医药公司的研究人员使用的磁共振成像仪相比，后者主要用于研究DNA、蛋白质和其他复杂的分子，其磁场强度最高为21.1特斯拉，是前者磁场强度的10倍。然而，要使磁场强度从21.1特斯拉增加到22.1特斯拉，磁共振成像仪的价格将增加200万美元。对磁共振成像仪而言，磁场强度越高，意味着其具有更高的分辨率，这能帮助科学家进行更细致的分析。
