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  • Super SQUID:dispositivo de medição para supercondutores quebra recordes mundiais
    p Uma seção de um microscópio de sonda de varredura usando o menor SQUID (Dispositivo de Interferência Quântica Supercondutor) criado até hoje, sondar uma amostra para medir seu campo magnético. Este novo instrumento pode ajudar a compreender a supercondutividade e obter insights sobre novos fenômenos da física. Desenvolvido pelo Prof. Eli Zeldov e equipe do Departamento de Física da Matéria Condensada do Instituto Weizmann. Crédito:Weizmann Institute of Science

    p Os cientistas do Instituto Weizmann deram um salto quântico para entender o fenômeno conhecido como supercondutividade:eles criaram o menor SQUID do mundo - um dispositivo usado para medir campos magnéticos - que quebrou o recorde mundial de sensibilidade e resolução. p A supercondutividade é um fenômeno quântico que ocorre apenas quando certos materiais são resfriados a temperaturas extremamente baixas. Então, eles perdem toda a resistência ao fluxo de eletricidade e expelem os campos magnéticos dentro deles. Embora seja usado em tudo, desde scanners de ressonância magnética a aceleradores de partículas, os cientistas ainda não entendem completamente a física que fundamenta o comportamento dos supercondutores. Entre outras coisas, materiais supercondutores são encontrados nos próprios SQUIDs usados ​​para medir propriedades supercondutoras:SQUID significa Dispositivo de Interferência Quântica Supercondutor.

    p Nano-SQUIDs são colocados em sondas para escanear e medir o campo magnético em diferentes pontos de uma amostra, formando uma imagem de toda a superfície - um pouco como criar um mapa de calor de uma mão medindo sua temperatura em pontos individuais nos dedos e nas palmas das mãos.

    p Mesmo SQUIDS muito sensíveis apresentam desafios geométricos quando se trata de escanear materiais:eles precisam ser o menor possível para atingir a mais alta resolução de imagem, e eles precisam chegar o mais perto possível da amostra para obter imagens das menores características magnéticas. Bolsistas de pós-doutorado, drs. Yonathan Anahory e Denis Vasyukov, e o estudante de doutorado Lior Embon, junto com seus colegas do laboratório do Prof. Eli Zeldov do Departamento de Física da Matéria Condensada, aceitaram o desafio - conforme relatado em Nature Nanotechnology - graças a uma configuração única:eles pegaram um tubo oco de quartzo e o transformaram em uma ponta muito afiada; então conseguiu fabricar um SQUID circundando a ponta medindo apenas 46 nm de diâmetro - o menor SQUID até hoje. Eles então construíram um microscópio de varredura ao redor da ponta - uma conquista que lhes permitiu obter imagens magnéticas a distâncias tão pequenas quanto alguns nanômetros da amostra. Os métodos de fabricação atuais dos SQUIDs limitam seu tamanho e sua capacidade de chegar muito perto de uma superfície.

    p "Temos o problema oposto:temos que evitar que a sonda 'colida' na amostra, "diz Embon." Embora existam SQUIDs com maior sensibilidade a campos magnéticos uniformes, a combinação de alta sensibilidade, proximidade da sonda à amostra e suas dimensões diminutas tornam a precisão geral do dispositivo recorde. "Este" nano-SQUID-on-tip "pode, no futuro, ser capaz de medir o campo magnético a partir do spin de um único elétron - o Santo Graal da imagem magnética.

    p De acordo com Zeldov, que já está usando o novo dispositivo para investigar fenômenos supercondutores em seu laboratório, esta invenção, esperançosamente, não levará apenas a uma melhor compreensão da supercondutividade e do fluxo de vórtice para a aplicação eficaz da tecnologia de supercondutores, mas ajudará a obter insights sobre novos fenômenos físicos. Como uma surpresa, bônus adicionado, o novo SQUID parece ser capaz de medir muitos materiais além de supercondutores.


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