Físicos utilizan grafeno para medir campos magnéticos extremadamente débiles

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Físicos utilizan grafeno para medir campos magnéticos extremadamente débiles

SQUID (Universidad de Basilea)

Un equipo de físicos desarrolló un minúsculo instrumento capaz de detectar campos magnéticos extremadamente débiles.

Los detalles de la investigación, realizada por físicos de la Universidad de Basilea (Suiza), fueron publicados en Nano Letters.

SQUID

El aparato, un tipo de dispositivo superconductor de interferencia cuántica (SQUID, por sus siglas en inglés), tiene un tamaño de 10 nanómetros. Esto lo convierte en uno de los SQUID más pequeños jamás construidos.

David Indolese, autor principal del estudio, dice que su SQUID consiste en una pila compleja de seis capas de materiales bidimensionales individuales. En su interior se esconden dos monocapas de grafeno separadas por una capa fina de nitruro de boro aislante.

«Si dos contactos superconductores están conectados a este sándwich, se comporta como un SQUID, lo que significa que se puede usar para detectar campos magnéticos extremadamente débiles«, agrega.

Aunque los SQUID pueden detectar campos magnéticos débiles, el nuevo diseño permite detectar campos magnéticos mucho más debiles.

El instrumento puede desencadenar supercorrientes que fluyen en espacios minúsculos. Además, su sensibilidad se puede ajustar cambiando la distancia entre las capas de grafeno. Con la ayuda de campos eléctricos, los investigadores también pueden aumentar la intensidad de la señal, mejorando aún más la precisión de la medición.

Posibles aplicaciones

El nuevo instrumento tiene aplicaciones áreas como ciencias de la tierra los investigadores podrían utilizar este instrumento para caracterizar la composición de las rocas o detectar flujos de agua subterránea.

Otra posible aplicación, aunque bastante básica, de los SQUID es observar de cerca los aislantes topológicos. Estos últimos son materiales que actúan como aislantes, pero que también pueden tener electrones libres sobre su superficie.

En el futuro, los SQUID también podrían usarse como amplificadores de bajo ruido para señales eléctricas de alta frecuencia o, por ejemplo, para detectar ondas cerebrales locales (magnetoencefalografía), ya que su diseño compacto significa que una gran cantidad de dispositivos se pueden conectar en serie.

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