Mesurar les propietats dels materials superconductors en camps magnètics a temperatures properes a zero és difícil, però necessari per comprendre les seves propietats quàntiques.
Per a molts materials moderns (quàntics), per poder estudiar adequadament els detalls finals del seu comportament mecànic quàntic cal un entorn molt fred segon va dir Ruslan Prozorov, físic del Laboratori Ames del Departament d'Energia dels Estats Unit.
Prozorov i el seu equip de recerca han desenvolupat un mètode per mesurar les propietats magnètiques dels materials superconductors i magnètics que presenten un comportament quàntic inusual a temperatures molt baixes en camps magnètics elevats. El mètode s'utilitza per estudiar el comportament quàntic crític, els mecanismes de superconductivitat, la frustració magnètica i les transicions de fase en materials, molts dels quals van ser fabricats al laboratori Ames.
Ho van fer col·locant un ressonador de díodes túnel, que és un instrument que fa que les mesures de radiofreqüència siguin precises a les propietats magnètiques, en una dilució refrigerada, com a dispositiu criogènic capaç de refredar les mostres fins al rang de temperatures de mili-Kelvin. Encara que ja s'havia aconseguit anteriorment, els treballs anteriors no tenien la capacitat d'aplicar grans camps magnètics estàtics, que és crucial per estudiar materials quàntics.
El grup de Prozorov va treballar per superar les dificultats tècniques de manteniment de mesures magnètiques d'alta resolució, alhora que aconseguia temperatures ultra-fredes fins a 0,05 K i en camps magnètics fins a 14 Tesla. Ja s'havia utilitzat un circuit similar en un camp magnètic molt elevat (60 T) quan l'equip va realitzar els mateixos experiments al Laboratori Nacional dels Alamos.
El grup va estudiar la parella de simetria en diversos superconductors no convencionals, va mapejar un diagrama de fase molt complex en un sistema amb un comportament quàntic crític induït pel camp, i recentment es van descobrir propietats molt poc usuals d'un sistema de spin-ice, cap d'elles seria possible sense aquesta configuració.
Font: Laboratori Ames
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada