近年来，实验中已能够使用超过1000T（特斯拉）的超强磁场，并且发现超强磁场会使物质的晶体结构趋于不稳定，且诱发新的晶体结构出现。然而，调查晶体结构时，必需要向物质照射X射线，并对其衍射图像进行分析。由于产生超强磁场和X射线都需要设施级大型装置，因此将二者结合开展实验一直较为困难。
日本电气通信大学研究生院信息理工学研究科的池田晓彦副教授等人的研究团队，开发了一种破坏型脉冲磁场发生装置“PINK-02”，通过在单匝线圈中通入约100万安培的电流，在爆炸的瞬间产生超强磁场。PINK-02为边长约1.5米、重量约1.1吨的立方体结构，可移动，研究团队借助该装置成功产生了相当于地磁约200万倍的110特斯拉磁场。研究团队将PINK-02运入日本可产生全球第二强X射线的“SACLA”自由电子激光设施，在110特斯拉磁场条件下获取了固体氧的X射线衍射图像数据，并确认固体氧的晶体结构出现了高达1%的各向异性较大畸变。
在单匝线圈瞬时产生超强磁场的同时，照射X射线脉冲，并通过X射线衍射图像对晶体结构进行分析。
研究极限环境下产生的现象，有助于发现物质尚未被认识的性质，并推动新型功能性材料的开发。池田副教授等人今后将进一步研究各种晶体在超强磁场作用下结构发生变化的方式，同时还计划阐明预测在约120特斯拉条件下出现在固体氧中的全新晶体结构。（TEXT：中条将典）
原文：JSTnews 2026年1月号
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Physical Review Letters, Editors' Suggestion
论文：X-ray free-electron laser observation of giant and anisotropic magnetostriction in β-O2 at 110 Tesla
DOI：10.1103/r7br-qnrn
