本文总结了极强磁场下量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相变的研究现状和许多新进展，包括格点QCD和有效手征模型的计算结果。涉及的QCD相如下：手征对称性破缺、手征对称性恢复、非均匀手征相、π0凝聚、π超流、ρ凝聚以及色超导。除了强磁场B外，这些相的实现和相互转化还要同时考虑其他效应的共同作用，比如温度T、强电场E、各种化学势μ或转动角速度Ω等。与之对应，介绍一些由磁场和这些物理参量共同张成的相图：T-B相图、E-B相图、μB-B相图、μI-B相图以及Ω-B相图，并阐述相变背后的物理机制。

介绍了以强激光驱动电容线圈靶的实验方法产生磁场的基本模型及其发展过程。对比了实验室中常用的三种磁场诊断方法，包含：B-dot、法拉第旋转以及质子背光，发现前两种方法在实验中仅可以获得距离靶较远处的有限个磁场值，通过结合模拟工具获得靶处的磁场值与测量点的值跨越几个数量级，容易产生误差；质子背光诊断可以在实验中获得全局磁场信息，能够较好地满足线圈靶磁场诊断的需求。由于线圈靶磁场强且可持续时间长，在时空分布上具有一定可控性，因此我们将其应用到了磁重联的研究中，并成功获得了重联出流等特征。另外线圈靶在带电粒子的约束和磁流体动力学研究等多方面也得到了应用。

迄今为止, 国内外存在很多关于强磁场处理对水溶液结构影响的争议, 并且关于强磁场对无机盐水溶液结构的研究也相对较少。 运用拉曼光谱法, 测定了在外加强磁场1.8 T强度下, 高纯水与质量分数分别为1%, 5%, 10%, 20%和28%的NH₄Cl水溶液在不同磁化时间下的拉曼散射数据, 为拉曼光谱法探究强磁场对水溶液结构的影响提供了一个新的可行方式, 丰富了拉曼光谱的研究领域。 由实验结果可知, 随着磁化时间的增加, 水分子中氢键的伸缩振动峰值逐渐升高, 经过一定的磁化时间后可以达到饱和。 高纯水与不同质量分数的NH₄Cl水溶液的饱和效应时间均不同。 高纯水与质量分数为1%, 5%, 10%, 20%和28%的NH₄Cl水溶液峰值饱和时间分别为150, 120, 120, 100, 80和80 min。 随着NH₄Cl水溶液质量分数的增加, 达到磁效应饱和的时间呈现减少的趋势。 磁场移除后, 测定高纯水与不同质量分数NH₄Cl水溶液的去磁记忆时间。 高纯水与质量分数为1%, 5%, 10%, 20%和28%的NH₄Cl水溶液的去磁记忆时间分别为30, 40, 50, 60, 80和80 min。 随着NH₄Cl水溶液质量分数的增加, 去磁记忆时间呈现增加的趋势。 利用去卷积拟合的方法对磁化2 h后不同质量分数的NH₄Cl水溶液进行处理。 由去卷积拟合结果可知, 质量分数为20%的NH₄Cl水溶液比质量分数为10%的NH₄Cl水溶液增加了一个N—H峰, 该信号峰随着NH₄Cl水溶液质量分数的增大逐渐增强。 DDAA型氢键结构整体上随磁化时间增加而减少, 磁化时间的增加对四面体水结构具有破坏作用。 当达到饱和磁化时间后, DDAA型氢键不再发生变化。 实验结果表明, 通过拉曼光谱法可以得到1.8 T强磁场对NH₄Cl水溶液结构的影响规律, 为外加强磁场条件下其他无机盐水溶液的研究提供了一定的理论基础。

在超强激光辐照电容线圈靶产生强磁场实验中，在约50 ps时，线圈电流达到20 kA以上。通过该实验结果与磁场产生理论模型对比，可得出该导线电阻值比常温直流电阻高出3个量级。对导线材料电阻率与趋肤效应的分析结果表明，该电阻值在量级上是合理的。获得超快脉冲强电流条件下的导线电阻值，有助于更深入理解线圈靶产生强磁场过程。

A developing application of laser-driven currents is the generation of magnetic fields of picosecond–nanosecond duration with magnitudes exceeding $B=10~\text{T}$. Single-loop and helical coil targets can direct laser-driven discharge currents along wires to generate spatially uniform, quasi-static magnetic fields on the millimetre scale. Here, we present proton deflectometry across two axes of a single-loop coil ranging from 1 to 2 mm in diameter. Comparison with proton tracking simulations shows that measured magnetic fields are the result of kiloampere currents in the coil and electric charges distributed around the coil target. Using this dual-axis platform for proton deflectometry, robust measurements can be made of the evolution of magnetic fields in a capacitor coil target.