p Cientistas da TU Delft, junto com colegas da Universidade de Tübingen, criaram com sucesso circuitos nanoeletrônicos usando um supercondutor bidimensional recentemente descoberto. p O que torna este material único é que sua supercondutividade pode ser ligada e desligada remotamente, muito parecido com a comutação da corrente elétrica em um transistor em um microchip. Utilizando este efeito em nanoescala, os pesquisadores criaram circuitos supercondutores de uma forma completamente nova, o que é impossível de alcançar em outros supercondutores comumente conhecidos. Seu trabalho foi publicado em Nature Nanotechnology .

p Criação de um supercondutor a partir de isoladores

p Para fazer os dispositivos, pesquisadores primeiro criam um anel composto por dois isoladores, aluminato de lantânio (LAO) e titanato de estrôncio (STO). Isso é feito através de uma combinação de nanofabricação e átomo preciso por deposição de átomos de camadas de LAO em STO. Finalmente, portas metálicas são colocadas em duas pequenas seções deste anel. Quando essas estruturas são resfriadas a baixas temperaturas, uma folha de supercondutor em forma de anel aparece na fronteira entre os isoladores. A razão para esse surgimento inesperado da supercondutividade ainda é um mistério. Desde sua descoberta em 2007, grupos em todo o mundo desenvolveram técnicas para entender melhor por que esse supercondutor aparece e quais são suas propriedades. Os dispositivos criados na TU Delft fornecem uma nova rota para acessar informações microscópicas cruciais sobre este supercondutor, que até agora está fora de alcance.

p Portas para supercondutividade

p Os portões de metal, como o nome sugere, são como portas em nanoescala para a supercondutividade. Quando nenhuma tensão é aplicada às portas, esta porta é aberta e o anel supercondutor não é perturbado. Por outro lado, quando grandes tensões são aplicadas, a supercondutividade logo abaixo das portas é desligada (a porta fecha completamente) e duas metades do anel são desconectadas uma da outra. “Mas algo muito especial acontece quando essas portas estão apenas parcialmente fechadas”, disse Srijit Goswami do Instituto Kavli de Nanociência, Delft. "Nesta configuração, a resistência do dispositivo começa a oscilar entre zero e algum valor alto, quando pequenos campos magnéticos são aplicados. Então, parece que toda a estrutura vai e volta entre um estado supercondutor (resistência zero) e um metal normal (alta resistência). "Este efeito surge devido aos efeitos quânticos no supercondutor, que são, em princípio, muito semelhantes ao que acontece quando duas ondas se sobrepõem para produzir um padrão de interferência. Conseqüentemente, tais dispositivos são chamados de Dispositivos de Interferência Supercondutores Quânticos (SQUIDs).

p SQUIDs são usados ​​rotineiramente em muitos aplicativos, como máquinas de ressonância magnética médica, que requerem a detecção de minúsculos sinais magnéticos. Também há esforços para usá-los em futuros circuitos de processamento de informações quânticas. Mesmo as tecnologias mais avançadas para a criação de SQUIDs hoje não permitem ajustar as propriedades supercondutoras por meio de portões elétricos. A líder do grupo Andrea Caviglia comenta sobre esta nova descoberta:"Usando a estratégia desenvolvida na TU Delft, pode ser possível criar circuitos supercondutores mais complexos, onde a funcionalidade do dispositivo é totalmente controlada por meio de tensões de porta ". Se esses dispositivos eventualmente se tornarão tecnologicamente relevantes ainda é uma questão em aberto. eles certamente desempenharão um papel importante na resposta a questões fundamentais sobre a supercondutividade em nanoescala.