日本AI發現世界最強鐵基超導永磁體，或帶來革命性突破！

日本和英國科學家利用人工智能機器學習，開發出了世界上最強大的鐵基超導永磁體，超過目前的鐵基超導磁鐵2.7倍，可能將磁共振成像（MRI）直接搬到全科醫生的診室，讓MRI檢查更加便捷和普及。

當然，這可能只是這種超強磁鐵的一個應用，由於超強磁鐵可以減小設備的體積，降低設備的質量，這項技術將可能在高能物理、電氣化運輸等領域帶來革命性的突破，推動相關領域的技術革新和進步。

超導磁鐵無需大量電力，就可產生穩定的強大磁場，在現代社會和科技中發揮着重要作用，如MRI成像、磁懸浮鐵路、電動飛機、人造太陽核聚變等等。然而目前使用的超導體，主要是用超導鈮錫合金製成的大線圈，體積和質量都很大，而且價格昂貴，限制了它們更廣泛的應用。

日本多家機構和英國倫敦國王學院工程系的研究人員合作，利用一種名叫BOXVIA的新型機器學習系統，開發出了一種能夠更快優化實驗室中超導體制造的框架。

這個系統可以學習研究人員在製造過程中調整加熱時間等參數來改進磁鐵超導性能的嘗試，來識別出改進性能的有用模式，並微調參數變化，從而得出最優設計。此前這種試驗需要研究人員用幾個月的時間來製造每個磁鐵，並逐一測試其性能，以優化其在不同情境下的表現，而AI系統讓這一時間大大地縮短了。

最終科學家們利用這個AI系統，開發出了一個塊狀的Ba0.6K0.4Fe2As2永久磁體，其磁場強度比之前報道的高2.7倍。並且這個強度高達1.5特斯拉的永久磁體，磁場穩定性超過了0.1ppm/h，也就是每小時變化不超過百萬分之一，這對醫用MRI設備的準確性和可靠性來說極爲重要。

這意味着MRI設備將可能變得更小更便宜，並導致革命性的新一代小型MRI設備，可以直接部署在醫生的診室裏，對患者進行即時的磁共振成像檢查，可以想象這將是多麼巨大的科學進步，可以拯救多少人的生命。

令人遐想的是，鑑於這種鐵基超導磁體強大的磁場和便宜的成本，將可能讓人造太陽託卡馬克裝置建造得更小更便宜，或者在同等尺寸的裝置上，獲得更強大的等離子體約束能力，推動可控核聚變的進步。也可能運用在磁懸浮列車上，減小設備的體積，節約更多的材料，降低整個工程的造價。

這項研究發表在6月7日《自然-亞洲材料》上。

參考：Superstrength permanent magnets with iron-based superconductors by data- and researcher-driven process design，
https://www.nature.com/articles/s41427-024-00549-5