Definição - O que significa Dispositivo Supercondutor de Interferência Quântica (SQUID)?
Um dispositivo de interferência quântica supercondutor (SQUID) é um dispositivo muito sensível para medir campos magnéticos fracos. É capaz de medir campos magnéticos tão baixos quanto 5 aT (5 × 10-18 T). Devido à sua sensibilidade, os SQUIDs são amplamente usados em pesquisas, estudos biológicos e outras medições eletrônicas e magnéticas ultrassensíveis onde sinais fracos não podem ser detectados usando instrumentos de medição convencionais.
Definirtec explica o dispositivo de interferência quântica supercondutor (SQUID)
Um SQUID é construído de um loop supercondutor contendo uma ou mais junções Josephson.
Existem dois tipos de SQUID, o SQUID de radiofrequência (RF) que consiste em apenas uma junção Josephson e o SQUID de corrente contínua (DC) com duas ou mais junções. O RF é mais barato na construção, mas menos sensível em comparação com o DC.
Um DC SQUID típico tem duas junções paralelas inseridas em um loop supercondutor. Sem um campo magnético, a corrente de entrada se divide igualmente entre os ramos. Isso mantém um circuito tanque conectado externamente em ressonância. Qualquer campo magnético externo causa uma mudança na frequência de ressonância no circuito do tanque e um desequilíbrio de corrente que leva a uma voltagem na junção Josephson. A tensão é uma função do fluxo magnético e pode, portanto, ser medida e usada para calcular o fluxo magnético.
Os materiais supercondutores usados para SQUIDs de baixa temperatura são nióbio puro ou ligas de chumbo. O dispositivo é resfriado com hélio líquido para manter a supercondutividade. SQUIDs de alta temperatura são feitos de supercondutores de alta temperatura, como óxido de ítrio e cobre e bário (YBCO), e resfriados com nitrogênio líquido mais barato e disponível. No entanto, eles não são tão sensíveis quanto os modelos de baixa temperatura, mas são bons o suficiente para certas aplicações.
Um SQUID é muito sensível na detecção de campos de energia magnética, tão baixos quanto 100 bilhões de vezes menor em magnitude do que a energia que move a agulha de uma bússola. Essa sensibilidade extrema os torna ideais para aplicações altamente sensíveis em pesquisa, estudos biológicos e testes médicos, onde os campos magnéticos presentes não podem ser medidos com instrumentos convencionais.
Por exemplo, SQUIDS são usados para medir sinais fracos no cérebro ou coração humano, detectando os campos magnéticos criados pelas correntes neurológicas. Outras aplicações incluem a construção de gradiômetros, magnetômetros e voltímetros de alta sensibilidade.