Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos

^{La instalación cuenta con 14 celdas de} imanes resistivos conectadas a una fuente de alimentación de CC de 48 megavatios y 1400 m² de equipos de refrigeración para disipar el calor generado por los imanes. La instalación alberga varios imanes, incluido un imán híbrido de 45 teslas , que combina imanes resistivos y superconductores. El imán resistivo de 41,4 teslas del laboratorio es el imán resistivo de CC (campo continuo) más potente del mundo, ^{[ 13 ]} y el imán Keck de 25 teslas posee la mayor homogeneidad de cualquier imán resistivo. ^{[ 14 ]} 

Este programa presta servicio a una amplia base de usuarios en espectroscopia de RMN en solución y estado sólido , así como en mediciones de RMN y difusión a altas intensidades de campo magnético. El laboratorio desarrolla tecnología, metodología y aplicaciones en campos magnéticos intensos mediante actividades internas y con usuarios externos. Un imán de RMN de 900 MHz (21,1 teslas) fabricado internamente tiene un orificio ultra ancho de 105 mm (aproximadamente 4 pulgadas) de diámetro; este imán superconductor ofrece el campo magnético más alto para estudios de RMN en animales vivos. ^{[ 15 ]}

El programa de espectrometría de masas por resonancia ciclotrónica de iones con transformada de Fourier ( FT-ICR) se dedica al desarrollo de instrumentos y técnicas, así como a las aplicaciones de la espectrometría de masas FT-ICR. Bajo la dirección de Alan G. Marshall , el programa desarrolla continuamente técnicas, instrumentos y aplicaciones de la espectrometría de masas FT-ICR. El programa cuenta con varios instrumentos, entre ellos un sistema de 14,5 teslas y 104 mm de diámetro.

La forma más común de resonancia electromagnética (REM) es la resonancia paramagnética electrónica/de espín (RPE/REE). En los experimentos de RPE, se observan transiciones entre los subniveles m y _s de un estado de espín electrónico S, que se desdoblan por el campo magnético aplicado, así como por las interacciones de estructura fina y las interacciones hiperfinas electrón-núcleo. Esta técnica tiene aplicaciones en química, bioquímica, biología, física e investigación de materiales.

La división de Ciencia y Tecnología de Magnetismo se encarga de desarrollar la tecnología y la experiencia necesarias para los sistemas magnéticos. Estos proyectos incluyen la construcción de sistemas magnéticos avanzados para las instalaciones de Tallahassee y Los Alamos, la colaboración con la industria para desarrollar la tecnología que mejore las capacidades de fabricación de imanes de alto campo y el perfeccionamiento de los sistemas magnéticos de alto campo mediante la investigación y el desarrollo.

También en la sede del laboratorio en la FSU, el Centro de Superconductividad Aplicada impulsa la ciencia y la tecnología de la superconductividad, tanto para materiales de baja temperatura basados ​​en niobio como para materiales de alta temperatura basados ​​en cupratos o MgB₂ _. El ASC desarrolla superconductores para imanes de fusión, física de altas energías, resonancia magnética y líneas y transformadores de transmisión de energía eléctrica .

El programa de investigación interno utiliza las instalaciones de MagLab para llevar a cabo investigaciones de campo avanzadas en ciencia e ingeniería, al tiempo que impulsa los programas de usuarios del laboratorio mediante el desarrollo de nuevas técnicas y equipos.

Los científicos del grupo de materia condensada se concentran en diversos aspectos de la física de la materia condensada , incluidos estudios y experimentos relacionados con el magnetismo, el efecto Hall cuántico , las oscilaciones cuánticas, la superconductividad de alta temperatura y los sistemas de fermiones pesados.

El programa de investigación en geoquímica se centra en el uso de oligoelementos e isótopos para comprender los procesos y el medio ambiente terrestres. Los intereses de investigación abarcan desde la evolución química de la Tierra y el Sistema Solar a lo largo del tiempo hasta problemas a escala local relacionados con las fuentes y el transporte de sustancias de importancia ambiental. Los estudios realizados por la división de geoquímica abordan cuestiones terrestres y extraterrestres e incluyen expediciones terrestres y marítimas, así como misiones espaciales. Junto con los departamentos de Química y Oceanografía de la FSU, Geoquímica ha puesto en marcha un programa de Dinámica Biogeoquímica.

Otros programas incluyen criogenia, microscopía óptica, materiales cuánticos y espectroscopia de ultrasonido resonante.

El laboratorio también cuenta con un equipo de investigación de materiales que investiga nuevas formas de fabricar materiales magnéticos de alta resistencia utilizando elementos más comunes y económicos. ^{[ 10 ]}

La instalación High B/T forma parte del Laboratorio de Microkelvin del Departamento de Física y lleva a cabo experimentos en campos magnéticos intensos de hasta 15,2 teslas y a temperaturas tan bajas como 0,4 mK simultáneamente para estudios de magnetización, magnitudes termodinámicas, mediciones de transporte, resonancia magnética, viscosidad, difusión y presión.

La instalación ostenta récords mundiales de alta relación B/T en la Bahía 1 para capacidades de campo bajo a corto plazo y récords mundiales para experimentos de campo alto de larga duración (> 1 semana). ^{[ 17 ]} El grupo de investigación lidera el mundo en estudios colectivos de fluidos y sólidos cuánticos en términos de amplitud y técnicas de baja temperatura (termometría, RMN, ultrasonido, capacidad calorífica, enfriamiento de muestras).

El programa avanzado de resonancia magnética e imagen y espectroscopia (RMN) del Laboratorio Magnético cuenta con instalaciones que complementan las de la sede central del laboratorio en Tallahassee. El programa se ubica en el Instituto Cerebral McKnight de la Universidad de Florida. Sus instrumentos incluyen un imán de RMN de 600 MHz con una sonda superconductora de alta temperatura y triple resonancia de 1,5 mm, que ofrece la mayor sensibilidad de masa optimizada para 13C del mundo. ^{[ 18 ]}