Che cos'è un dispositivo di interferenza quantica superconduttiva (calamari)? - definizione da techopedia

Definizione - Cosa significa SQUID (Superconducting Quantum Interference Device)?

Un dispositivo di interferenza quantica superconduttiva (SQUID) è un dispositivo molto sensibile per misurare campi magnetici deboli. È in grado di misurare campi magnetici fino a 5 aT (5 × 10 ^-18 T). A causa della loro sensibilità, i SQUID sono ampiamente utilizzati nella ricerca, negli studi biologici e in altre misurazioni elettroniche e magnetiche ultrasensibili in cui i segnali deboli non possono essere rilevati utilizzando strumenti di misurazione convenzionali.

Techopedia spiega Superconducting Quantum Interference Device (SQUID)

Un SQUID è costituito da un circuito superconduttore contenente una o più giunzioni Josephson.

Esistono due tipi di SQUID, lo SQUID a radiofrequenza (RF) costituito da una sola giunzione Josephson e lo SQUID a corrente continua (DC) con due o più giunzioni. La RF è più economica nella costruzione ma meno sensibile rispetto alla DC.

Un tipico SQUID CC ha due giunzioni parallele inserite in un circuito superconduttore. Senza un campo magnetico, la corrente di ingresso si divide equamente tra i rami. Ciò mantiene un circuito del serbatoio collegato esternamente alla risonanza. Qualsiasi campo magnetico esterno provoca un cambiamento nella frequenza di risonanza nel circuito del serbatoio e uno squilibrio di corrente che porta a una tensione attraverso la giunzione Josephson. La tensione è una funzione del flusso magnetico e può quindi essere misurata e utilizzata per calcolare il flusso magnetico.

I materiali superconduttori utilizzati per i SQUID a bassa temperatura sono niobio puro o leghe di piombo. Il dispositivo è raffreddato con elio liquido per mantenere la superconduttività. I SQUID ad alta temperatura sono realizzati con superconduttori ad alta temperatura come l'ossido di rame e bario di ittrio (YBCO) e raffreddati con azoto liquido più economico e facilmente disponibile. Tuttavia, non sono sensibili come i modelli a bassa temperatura, ma sono abbastanza buoni per alcune applicazioni.

Un SQUID è molto sensibile nel rilevamento di campi di energia magnetica, fino a 100 miliardi di volte più piccolo di magnitudo rispetto all'energia che muove un ago della bussola. Questa estrema sensibilità li rende ideali per applicazioni altamente sensibili nella ricerca, negli studi biologici e nei test medici in cui i campi magnetici presenti non possono essere misurati utilizzando strumenti convenzionali.

Ad esempio, i SQUIDI vengono utilizzati per misurare i segnali deboli nel cervello o nel cuore umano rilevando i campi magnetici creati dalle correnti neurologiche. Altre applicazioni includono la costruzione di gradiometri, magnetometri e voltmetri altamente sensibili.