Los científicos del Instituto Weizmann han dado un salto cuántico hacia la comprensión del fenómeno conocido como superconductividad:han creado el SQUID más pequeño del mundo, un dispositivo utilizado para medir campos magnéticos, que ha batido el récord mundial de sensibilidad y resolución.

La superconductividad es un fenómeno cuántico que solo ocurre cuando ciertos materiales se enfrían a temperaturas extremadamente bajas. Luego, pierden toda resistencia al flujo de electricidad y expulsan los campos magnéticos dentro de ellos. Aunque se utiliza en todo, desde escáneres de resonancia magnética hasta aceleradores de partículas, Los científicos aún no comprenden completamente la física que subyace al comportamiento de los superconductores. Entre otras cosas, Los materiales superconductores se encuentran en los mismos SQUID que se utilizan para medir las propiedades superconductoras:SQUID significa Dispositivo de interferencia cuántica superconductora.

Los Nano-SQUID se colocan en sondas para escanear y medir el campo magnético en diferentes puntos de una muestra, formar una imagen de toda la superficie, un poco como crear un mapa de calor de una mano midiendo su temperatura en puntos individuales de los dedos y las palmas.

Incluso los SQUIDS muy sensibles presentan desafíos geométricos cuando se trata de escanear materiales:deben ser lo más pequeños posible para lograr la mayor resolución de imagen, y necesitan acercarse lo más posible a la muestra para obtener imágenes de las características magnéticas más pequeñas. Becarios postdoctorales Drs. 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, han superado el desafío, como se informa en Nanotecnología de la naturaleza - gracias a una configuración única:tomaron un tubo de cuarzo hueco y lo colocaron en una punta muy afilada; luego logró fabricar un CALAMAR que rodeaba la punta de tan solo 46 nm de diámetro, el CALAMAR más pequeño hasta la fecha. 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 de fabricación actuales de los SQUID limitan su tamaño y su capacidad para acercarse mucho a una superficie.

"Tenemos el problema opuesto:tenemos que evitar que la sonda se 'estrelle' contra la muestra, "dice Embon." Si bien hay CALAMARES con mayor sensibilidad a los campos magnéticos uniformes, la combinación de alta sensibilidad, La proximidad de la sonda a la muestra y sus diminutas dimensiones hacen que la precisión general del dispositivo rompa récords. "Este" nano-SQUID-on-tip "podría, en el futuro, Ser capaz de medir el campo magnético del espín de un solo electrón:el Santo Grial de las imágenes magnéticas.

Según Zeldov, que ya está usando el nuevo dispositivo para investigar fenómenos superconductores en su laboratorio, Se espera que esta invención no solo conduzca a una mejor comprensión de la superconductividad y el flujo de vórtice para la aplicación efectiva de la tecnología de superconductores, pero ayudará a comprender mejor los fenómenos físicos novedosos. Como sorprendente, bonificación adicional, el nuevo SQUID parece ser capaz de medir muchos materiales además de superconductores.