Científicos israelíes del Instituto Weizmann han dado un gran salto cualitativo en la
comprensión del fenómeno conocido como superconductividad y han creado el Squid más pequeño del mundo. Un SQUID es un dispositivo utilizado para medir campos magnéticos, el cual rompió el récord mundial de sensibilidad y resolución.
La superconductividad es un fenómeno cuántico que solo se produce cuando ciertos materiales son enfriados a temperaturas extremadamente bajas. Bajo estas condiciones los materiales pierden toda resistencia al flujo de la electricidad y expulsan los campos magnéticos que existen dentro de ellos.
Los científicos aún no entienden completamente la física que subyace en el comportamiento de los superconductores, a pesar de que son utilizados en una amplia gama de aplicaciones desde escáneres de resonancia magnética hasta aceleradores de partículas.
Entre otras cosas, los materiales superconductores se encuentran en los mismos SQUIDs que son utilizados para medir las propiedades superconductoras: SQUID son las siglas en inglés de dispositivo superconductor de interferencia cuántica.
Nano-SQUIDs son colocados en sondas para detectar y medir el campo magnético en distintos puntos de una muestra, formando así una imagen de toda la superficie. Este proceso se asemeja un poco a la creación de un mapa de calor de una mano a través de la medición de la temperatura en distintos puntos de los dedos y las palmas.
Incluso los SQUIDs más sensibles tienen que lidiar con desafíos geométricos cuando se trata de la exploración de materiales: tienen que ser lo más pequeño posible para obtener la más alta resolución de imagen y necesitan estar lo más cerca posible de la muestra para poder medir los cambios más pequeños del campo magnéticos.
Los estudiantes postdoctorales, doctores Yonathan Anahory y Denis Vasyukov, y el estudiante de doctorado Lior Embon, junto con sus colegas en el laboratorio del Profesor Eli Zeldov, del Departamento de Física de la Materia Condensada, asumieron el reto, según se informa en la revista Nature Nanotechnology, gracias a una configuración única: utilizaron un tubo de cuarzo hueco y al estirarlo obtuvieron una punta muy fina.
Posteriormente, lograron fabricar un SQUID de tan solo 46nm de diámetro alrededor de la punta, el SQUID más pequeño del mundo. Luego construyeron un microscopio de barrido alrededor de la punta, un logro que les permitió obtener imágenes magnéticas a distancias tan pequeñas como unos pocos nanómetros de la muestra. Los métodos actuales de fabricación de SQUIDs limitan su tamaño y que tanto pueden ser acercados a una superficie.
“Tenemos el problema opuesto: tenemos que evitar que la sonda “choque” contra la muestra”, dice Embon. “Si bien hay SQUIDs con sensibilidades más altas a campos magnéticos uniformes, la combinación de alta sensibilidad, proximidad de la sonda a la muestra y sus dimensiones diminutas hacen que la precisión global del dispositivo sea sin precedentes”.
Este “nano-SQUID-en-punta” podría, en un futuro, ser capaz de medir el campo magnético del espín de un solo electrón – el Santo Grial de la resonancia magnética.
Según Zeldov, que ya está utilizando el nuevo dispositivo para investigar fenómenos superconductores en su laboratorio, se espera que esta invención no solo mejore la comprensión de la superconductividad y del flujo de vórtices, ayudando así a la efectiva aplicación tecnológica de los superconductores, sino que también ayude en la obtención de conocimientos sobre nuevos fenómenos físicos.
Una sorprendente ventaja extra del nuevo SQUID es que parece ser capaz de medir muchos materiales que no son superconductores.
http://latamisrael.com/el-super-squid-mas-pequeno-del-mundo/
