Campo magnético de corriente continua de 45,5 teslas generado con un imán superconductor de alta temperatura

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• Superconductividad

Sus antecedentes:

• Los campos magnéticos altos son cruciales para aplicaciones en medicina, aceleración de partículas y energía de fusión.
• Anteriormente, el campo magnético de corriente continua más alto alcanzado era de 45 tesla, lo que requería imanes resistentes masivos.
• Los imanes superconductores ofrecen un menor consumo de energía, pero históricamente han sido limitados en la intensidad del campo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva bobina superconductora de alta temperatura capaz de generar campos magnéticos sin precedentes.
• Para superar el límite de campo magnético de 45 teslas.
• Para validar las predicciones teóricas de los imanes superconductores de óxido de cobre de alto campo.

Principales métodos:

• Fabricación de una bobina superconductora compacta de alta temperatura con cinta conductora recubierta con REBCO (REBa2Cu3Ox) sobre un sustrato delgado.
• Integración de la bobina de superconductor de alta temperatura dentro de un imán de fondo resistivo de 31,1 tesla.
• Funcionamiento a una alta densidad de corriente de enrollamiento de 1.260 amperes por milímetro cuadrado, habilitado por el enrollamiento sin aislamiento para el apagado rápido.

Principales resultados:

• Se logró un campo magnético continuo récord de 45,5 tesla, superando los límites anteriores.
• El nuevo sistema magnético utiliza una bobina de superconductor de alta temperatura de 14,4 tesla.
• El campo alcanzado es aproximadamente el doble que el de los imanes superconductores de baja temperatura anteriores.

Conclusiones:

• La tecnología desarrollada de bobinas superconductoras de alta temperatura permite campos magnéticos significativamente más altos.
• Este avance allana el camino para imanes más potentes en la investigación científica y aplicaciones industriales.
• Los resultados confirman el potencial de los superconductores de óxido de cobre para generar campos magnéticos ultraaltos.