Frequentemente é o mais minuto as medições científicas são as mais importantes, e os pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo super pequeno que é capaz de detectar campos magnéticos mesmo quando eles são extremamente fracos.

O dispositivo, um novo tipo dispositivo supercondutor de interferência quântica (SQUID), tem exclusivamente 10 nanômetros de profundidade, ou tapume de um milésimo da espessura de um cabelo humano. É feito de duas camadas de gráfico – tornando-o um dos menores SQUIDs já construídos, separados por uma categoria muito fina de nitreto de boro.

Esses dispositivos fascinantes já são usados ​​em campos tão diversos porquê medicina e geologia e fazem com que os elétrons funcionem porquê bits quânticos. Este projeto SQUID mais recente deve tornar os pequenos instrumentos ainda mais úteis para os cientistas, graças à sua capacidade de detectar campos magnéticos muito fracos.

“Nosso romance SQUID consiste em uma rima complexa de seis camadas de materiais bidimensionais individuais,” diz o físico David Indolese da Universidade de Basel na Suíça.

Um SQUID convencional (à esquerda) e o novo SQUID (à direita). (Universidade de Basel, Departamento de Física)

“Se houver dois contatos supercondutores conectados a esse sanduíche, ele se comportará porquê um SQUID, o que significa que pode ser usado para detectar campos magnéticos extremamente fracos.”

Os SQUIDs convencionais funcionam porquê um argola: um loop supercondutor que possui dois pontos de “gavinha fraco”. averiguar o caminho do elétron em torno deste loop e o limiar no qual o SQUID deixa de ser um supercondutor, os campos magnéticos podem ser medidos.

Embora esses dispositivos já sejam capazes de detectar campos magnéticos fracos, o tamanho dos links fracos é uma limitação. Ao mudar para um design empilhado, em vez de um loop, o equipamento por trás do novo SQUID pode detectar campos magnéticos ainda mais fracos.

Uma das aplicações mais técnicas possíveis do SQUID é estudá-lo de perto isolantes topológicos: materiais que agem porquê isolantes, mas também podem ter elétrons viajando por sua superfície.

“Com o novo SQUID, podemos instituir se essas supercorrentes sem perdas são devidas às propriedades topológicas de um material e, portanto, distingui-las de materiais não topológicos,” diz o físico Christian Schönenberger da Universidade de Basel.

Onde quer que os campos magnéticos precisem ser medidos, SQUIDs são importantes: no monitoramento da atividade cardíaca ou cerebral, por exemplo, ou na detecção de diferenças na constituição das rochas. Agora, essas medidas podem ser ainda mais precisas.

Esta não será a última inovação relacionada ao SQUID que vemos. Os cientistas estão experimentando diferentes tipos de materiais e nanoestruturas para tornar os dispositivos menores e mais precisos do que nunca.

Enquanto isso, o minúsculo SQUID delineado neste estudo está pronto para ser implantado. Os cientistas são capazes de modificar sua sensibilidade ajustando a pausa entre as duas camadas de grafeno e ajustando a fluente transmitida a ele. Já estamos esperando as descobertas que nos trarão.

A pesquisa foi publicada em Nano Cards.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!