現在、実用材料として不可欠な、半導体、磁性体、超伝導体などの物質は、極低温、超高圧、強磁場などの極限場、これらを組み合わせた複合極限場において、様々な興味深い物性を示す。
物性計測に用いられる、数10テスラの強磁場を発生させるためには、水冷式常伝導磁石、超伝導磁石、パルス磁石がおもに用いられている。水冷式常伝導磁石である、Bitter盤をソレノイド状に積層したコイルを組み込んだBitter型磁石は、超伝導磁石では到達できない定常強磁場の発生が可能である。高強度・高電気伝導率の銅合金製Bitter盤は、励磁中の大きな電磁力に耐え、消費電力も低減させる。目的の磁場の強度と分布を実現させるためは、最適な設計を行い、有限要素法などにより、コイル内の電流密度分布、温度分布、磁場分布、電磁力による応力分布などを評価することで、実現の可能性を判断し、実際のコイルを製作しなければならない。また、Bitter型コイルを、パルス磁石へ応用し、良い冷却効率を活かした、高速繰り返し磁場発生が期待できる。
NIMSでは、強磁場発生技術研究・開発を長年にわたり行ってきた。Bitter型コイルと超伝導コイルを組み合わせたハイブリッド磁石では、37.9テスラの定常磁場に到達した。試料空間で、極めて高い、磁場の均一性と安定性が求められる、1ギガヘルツ級NMR超伝導磁石を開発した。既存の汎用機では実現できない、ユニークな磁場の発生方法の研究や磁石の開発も行っている。