Amerikanska ingenjörer har utvecklat ett kryogent magnetiskt terahertz scanning optiskt mikroskop
Nanoskopet kan fokusera ner till cirka 20 nm,arbetar vid temperaturer under temperaturen för flytande helium och i starka magnetfält. Detta är tillräckligt för att få en uppfattning om de supraledande egenskaperna hos material under dessa extrema förhållanden, säger författarna. Studien kommer att hjälpa och förbättra prestandan för kvantberäkningar.
Enheten består av ett styrsystem,en laserkälla, en labyrint av speglar som bildar en optisk väg för ljus som pulserar med biljoner cykler per sekund. En supraledande magnet som omger utrymmet med provet genererar ett magnetfält på upp till 5 T, och ett specialtillverkat atomkraftmikroskop gör det möjligt att studera material kylda till flytande heliumtemperatur (ca 1,8 K).
Schema för experimentuppställningen. Bild: Richard H. J. Kim et al., arXiv
Teknik som möjliggörs av upptäcktenljusinducerade vibrationer i halvledare. Möjligheten att kontrollera supraledning i järnbaserade halvledare med hjälp av ljus, rapporterar forskarna i en artikel publicerad i tidskriften Nature.
Potentiellt kan enheten visualiseratunnling av superströmmar i enstaka Josephson-korsningar, det vill säga för att visa elektronernas rörelse genom en barriär som separerar två supraledare, noterar forskarna. Att förstå dessa processer kommer att bidra till att förbättra prestandan för qubits och effektiviteten hos kvantberäkningar, tillägger de.
Genom att analysera nya uppsättningar experimentella data kan vi utveckla avancerade tomografitekniker för att observera kvanttrasslade tillstånd i ljusstyrda supraledare.
Ilias Perakis, professor i fysik vid University of Alabama i Birmingham och medförfattare till projektet
Läs mer:
Forskare från permafrostzonen: hur de utvecklar smarta kläder och ett cancervaccin
"The Walking Dead" fanns för miljoner år sedan: forskare berättade hur de såg ut
Ägget tappades från rymden: se vad som hände med det