- MIT criou um microscópio terahertz capaz de compactar a luz nessa faixa para dimensões microscópicas, permitindo observar detalhes quânticos antes invisíveis.
- O estudo foi publicado na revista Nature e usou o equipamento para investigar o material BSCCO, um supercondutor em temperaturas relativamente altas.
- Com o microscópio, os pesquisadores visualizaram um “gel” superfluido de elétrons supercondutores que se movem de forma coletiva a frequências terahertz dentro do BSCCO.
- A técnica emprega emissores spintrônicos combinados a um Bragg mirror para concentrar a luz terahertz e proteger a amostra durante a observação.
- Os autores destacam que a ferramenta pode ampliar o estudo de outros materiais bidimensionais e contribuir para avanços em supercondutividade e comunicações terahertz.
O MIT revelou, pela primeira vez, um microscópio de terrahertz capaz de observar as vibrações quânticas de um material supercondutor. O avanço permite ver, com precisão, movimentos dos elétrons que não eram detectáveis antes. A membrana experimental mostrou BSCCO, um composto que superconducta a temperaturas relativamente altas.
A equipe utilizou o novo microscópio de terrahertz para enviar a radiação ao BSCCO e observar um “fluido supercondutor” sem atrito, com jigs de terrahertz ocorrendo em conjunto. Os pesquisadores registraram vibrações coletivas dos elétrons sob condições próximas ao zero absoluto.
O estudo, divulgado na revista Nature, envolve membros do MIT, incluindo Nuh Gedik e o pesquisador de pós-doutorado Alexander von Hoegen, além de colaboradores de Harvard, Max Planck e Brookhaven. O objetivo é entender modos quânticos que influenciam propriedades de materiais.
Desempenho técnico
A limitação tradicional de terrahertz é o seu comprimento de onda, que dificulta focalizar em micrômetros. O time combinou emissores spintrônicos com um Bragg mirror para concentrar a radiação e reduzir o tamanho efetivo do feixe, permitindo imagens de amostras muito pequenas.
Implicações para o futuro
Os autores apontam que o instrumento pode ampliar o estudo de materiais bidimensionais e de fenômenos terrahertz, como vibrações da rede e processos magnéticos. A tecnologia pode apoiar pesquisas em comunicação sem fio de próxima geração e em busca de supercondutores que operem em temperaturas ambientes.
A pesquisa recebeu apoio do Departamento de Energia dos EUA e da Gordon e Betty Moore Foundation. O estudo resulta de colaboração entre MIT e instituições parceiras, com dados obtidos em condições próximas ao zero absoluto para observação das vibrações.
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