Эффект Мейсснера для новой разработки магнитоскопа

Эффект Мейсснера для новой разработки магнитоскопа

Американцами разработан новый тип оптического магнитометра. Инновационный прибор —  NV-магнитоскоп, способен отображать уникальную особенность сверхпроводящих материалов. Так, прибор наряду с нулевым сопротивлением, определяет сверхпроводимость исследуемых образцов. Эта уникальная особенность — эффект Мейсснера, которым предполагается вытеснение магнитного поля при переходе материала в сверхпроводящее состояние.

Что такое эффект Мейсснера?

Так называемый Эффект Мейсснера — это признак подлинного сверхпроводника, отделяющий сверхпроводник от гипотетического совершенного металла с нулевым сопротивлением.

Физики лаборатории «Эймса», изучающие сверхпроводимость и магнетизм при низких температурах, отмечают:

Эффект Мейсснера легко расписан в учебниках. Но при исследованиях реальных сверхпроводящих материалов эффект Мейсснера получить довольно сложно. Крайне сложно проверить надежное экранирование магнитного поля сверхпроводящим образцом и вытеснение при охлаждении.

До сих пор физики могли наблюдать эффект Мейсснера, но не имели возможности визуализировать его пространственное распределение в материале и вариации между различными сверхпроводящими соединениями.

Созданный NV-магнитоскоп помогает сопоставить уникальные и отличительные черты эффекта Мейсснера. Прибор использует преимущества квантового состояния определенного вида атомного дефекта, называемого азот-вакансионными (NV) центрами алмаза.

В то время как наука, использующая центры NV как датчики, известна достаточно давно, ученые «Ames Laboratory» решили выяснить, применима ли технология зондирования магнитных полей с высоким уровнем чувствительности и хорошим пространственным разрешением.

В результате метод, который является малоинвазивным и чрезвычайно чувствительным, реализованный в оптическом устройстве, показал успешную работу.

Образцы исследовались при низких температурах (на 4 градуса выше абсолютного нуля), что необходимо для исследования квантовых материалов.

Появление новой технологии магнитоскопии

Уникальной установкой использовалась алмазная пленка с NV-центрами, внедренными прямо под поверхностью для измерения масштабных изменений магнитных полей. Результаты опубликованы в научной статье.

Таким образом, можно констатировать появление новой технологии измерения пространственного распределения эффекта Мейсснера с использованием NV-магнитоскопа. Технология успешно работает и готова к развертыванию для изучения сложных задач.

Создать уникальный прибор сотрудникам «Ames Laboratory» помогли специалисты Центра наноматериалов — административный центр Министерства энергетики США в Аргоннской национальной лаборатории.

Специалисты центра привлекались на разработку и создание наноразмерных столбов алмаза, каждый из которых с одним центром NV. В целом строительство NV-магнитоскопа продолжалось три года.

Развертывание уникального оборудования, насыщенного уникальными сверхчувствительными датчиками, видится значимым шагом на пути исследований.


Источник информации:  Ames


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *