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中德团队研发出悬浮磁传感器

September 9, 2026AIC Engineering

中国与德国的研究人员联合研发出一种名为LeMaMa的悬浮磁铁磁力计。该设备能够在室温环境下稳定运行，无需依赖昂贵的低温冷却技术，即可精准探测到飞特斯拉级别的极微弱磁信号。这一突破不仅使设备体积大幅缩小，更为基础物理实验、神经信号研究及地球物理勘探等领域带来了广阔的应用前景。

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中国北京大学和德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学的研究人员开发出了超高精度的悬浮磁铁磁力计（Levitated Magnet Magnetometer，简称LeMaMa）。该设备在室温下运行，能够探测飞特斯拉级别的磁信号——比地球磁场弱数十亿倍。

无轴或悬线的磁铁 LeMaMa的核心是一个厚0.4毫米的微型灵敏磁铁，它被悬浮在空中，没有轴或悬线。另一块磁铁产生抵消重力的力，而下方的特殊抗磁材料则稳定其位置。

在外部磁场的影响下，传感磁铁会发生轻微偏转。通过测量这些运动，科学家可以确定外部磁场的强度和变化。该传感器被放置在真空室中，整个装置安装在隔振平台上，以减少外部噪声的影响。

无需低温冷却即可运行 正如该出版物所指出的，以往的飞特斯拉级测量通常需要工作在接近绝对零度温度的超导量子干涉器件，或者使用加热蒸气和强大磁屏蔽的原子磁力计。

LeMaMa不需要液氦、加热或大型屏蔽室。整个系统可放入一个大约午餐盒大小的真空室中。在实验室测试中，该设备在地球强得多的自然磁场背景下探测到了超微弱磁波动。

该研究的通讯作者、北京大学物理学院副教授季伟表示，室温运行、小型组件和高灵敏度的结合使该设备在基础物理实验中具有广阔前景。据他介绍，该团队已经成功利用LeMaMa搜索轴子暗物质，并在一定质量范围内提高了比以往结果更高的灵敏度。其他潜在应用包括神经信号研究、磁成像和地球物理勘探。

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