Láng giềng Việt Nam xây phòng thí nghiệm có thể tạo từ trường mạnh gấp 600.000 lần Trái Đất, làm lạnh vật liệu thấp hơn 1.000 lần so với nhiệt độ vũ trụ
(Thị trường tài chính) - Phòng thí nghiệm này được coi là bước tiến lớn trong nghiên cứu khoa học vật liệu, giúp các nhà khoa học khám phá những hiện tượng kỳ lạ của vật chất - bao gồm cả siêu dẫn ở nhiệt độ phòng.
Những hiện tượng kỳ lạ có thể xuất hiện khi vật chất chịu tác động của các điều kiện khắc nghiệt - từ nhiệt độ cực thấp của vũ trụ, từ trường mạnh gấp hàng trăm nghìn lần Trái Đất đến áp suất tương đương với lõi hành tinh. Chẳng hạn, hiện tượng siêu dẫn (khi điện trở biến mất hoàn toàn) chỉ xảy ra ở nhiệt độ cực thấp.
Một số vật liệu tưởng chừng bình thường cũng có thể chuyển hóa thành vật liệu siêu dẫn nếu chịu áp suất đủ lớn.
Tại quận Hoài Nhu (ngoại ô Bắc Kinh), một cơ sở nghiên cứu tiên tiến mang tên SECUF (cơ sở nghiên cứu điều kiện cực đoan phối hợp) đã được xây dựng để giúp giới khoa học quan sát và khám phá những hiện tượng này.
Được khởi công từ tháng 9/2017, SECUF vừa chính thức vượt qua đợt nghiệm thu cấp quốc gia vào ngày 26/2 - đánh dấu bước hoàn thiện của một "siêu phòng thí nghiệm" có khả năng mô phỏng nhiều môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cực thấp, áp suất siêu cao, từ trường mạnh và trường quang học siêu nhanh.
Một nhà nghiên cứu đặt mẫu để phân tích tại một trạm thử nghiệm của SECUF vào ngày 16/10/2024. Ảnh: Xinhua/Jin Liwang
Nơi khám phá ranh giới mới của vật lý và khoa học vật liệu
Được quản lý bởi Viện Vật lý (IOP) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), SECUF đóng vai trò như một nền tảng tiên tiến giúp các nhà nghiên cứu đẩy xa ranh giới của khoa học vật liệu. Tại đây, họ có thể khám phá những quy luật vật lý chưa từng được quan sát dưới điều kiện bình thường.
Phòng thí nghiệm này có khả năng hạ nhiệt vật liệu xuống mức 1 milliKelvin (mK) - thấp hơn nhiệt độ nền của vũ trụ đến 1.000 lần. Trong khi đó, độ 0 tuyệt đối (0 Kelvin) là nhiệt độ thấp nhất mà vật chất có thể đạt được theo lý thuyết.
Bên cạnh đó, SECUF có thể tạo ra từ trường ổn định ở mức 30 Tesla, mạnh hơn 600.000 lần so với từ trường Trái Đất, và áp suất lên tới 300 GPa, gần tương đương với áp suất tại lõi Trái Đất.
Hệ thống xung laser của SECUF có thể phát ra các tia kéo dài 100 atto giây (1 atto giây = 1 phần tỷ tỷ giây), cho phép quan sát chuyển động của electron theo thời gian thực.
Lv Li, nhà khoa học hàng đầu của SECUF, làm việc tại một trạm thử nghiệm vào ngày 26/02/2025. Ảnh: Xinhua/Yin Gang
Mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn
Với những điều kiện nghiên cứu tiên tiến này, SECUF sẽ giúp giới khoa học tìm ra nhiều vật liệu siêu dẫn hơn dưới áp suất cao, thậm chí tiến gần đến việc tìm ra vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ phòng - một đột phá có tiềm năng cải thiện tốc độ xử lý của máy tính và nhiều công nghệ khác.
Từ trường mạnh cùng với trường ánh sáng siêu nhanh cũng tạo điều kiện để nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc hiển vi và động lực học của vật liệu.
Theo nhà khoa học Lv Li, chuyên gia hàng đầu tại SECUF, phòng thí nghiệm này cho phép kết hợp linh hoạt các điều kiện khắc nghiệt để phục vụ các nghiên cứu về tổng hợp vật liệu, kiểm soát lượng tử và động lực học siêu nhanh.
Nhờ đó, SECUF trở thành nền tảng thử nghiệm chưa từng có, phục vụ cho nhiều lĩnh vực như khoa học vật liệu, vật lý và hóa học.
Không chỉ phục vụ các nhà nghiên cứu trong nước, SECUF còn mở cửa cho cộng đồng khoa học quốc tế. Tính đến nay, 13 trường đại học và viện nghiên cứu từ 10 quốc gia (bao gồm Đan Mạch, Đức, Pháp và Nhật Bản) đã tiến hành thí nghiệm tại đây, biến SECUF thành một trung tâm nghiên cứu vật liệu tiên phong trên thế giới.
Theo Xinhua
