综合极端条件实验装置(SECUF)是我国重大科技基础设施建设中长期规划确定的“十二五”重点建设内容之一。项目建设法人单位为中国科学院物理研究所,共建单位为吉林大学。综合极端条件实验装置(北京部分)于2017年9月在北京怀柔综合性国家科学中心开工建设,2021年首批通过性能工艺测试的5个实验站将于2022年1月20日正式面向国内外用户开放预约使用。
综合极端条件实验装置按研究方向分为四个科学实验系统,即在北京建设的物性表征系统、量子态调控系统、超快条件物质研究系统,以及在吉林建设的高温高压大体积材料研究系统。这些实验系统相互关联和支撑、综合集成,为深入开展极端条件下的物质科学研究提供功能完备、国际先进的实验条件。
装置的单项极端条件指标是实现1mK的极低温、300GPa的超高压、26T(全超导复合磁体)的强磁场和100as的超快光场;综合极端条件指标为10000T/K的B/T值(磁场/温度)、2800T·GPa/K的B·P/T值(磁场·压力/温度)和60000GPa·K的P·T值(压力·温度),并提供多种综合极端条件下的材料制备、物性表征、量子态调控和超快动力学研究等实验手段。
借助综合极端条件取得创新突破已成为物质科学研究的一种重要范式,如整数量子霍尔效应的发现、分数量子霍尔效应的发现、3He超流的发现。
综合极端条件实验装置作为集超高压、极低温、强磁场、超快光场等极端条件于一体的国际先进的用户实验装置,将用于拓展物质科学的研究空间,促进新物态、新现象、新规律的发现,助力物质科学相关多个前沿领域的国内外研究,力争在新型高温超导体的发现、非常规超导机理的突破、量子调控核心技术的突破、物性的超快调控等研究方向取得国际一流的研究成果。
首批开放的实验站有极低温固态量子计算(强磁场)实验站、极低温固态量子计算(极弱场)实验站、低温原位扫描隧道-角分辨光电子谱测量实验站、微纳加工平台和工艺支撑平台。综合极端条件实验装置2022年度将开放两轮普通课题申请,机时有效期均为一年。第一轮普通课题申请即将在2022年1月20日正式启动,欢迎国内外用户申请使用。申请人请登陆中国科学院重大科技基础设施共享服务平台提交申请书。