Tecnologia Científica

Uma ca¢mera especial que pode 'ver' os detalhes a­ntimos do universo de hanãlio-3
Uma equipe de fa­sicos desenvolveu um sistema de ca¢mera que pode ser usado para capturar a sombra de uma amostra de hanãlio-3. Em seu artigo publicado na revista Physical Review B , o grupo descreve sua ca¢mera, sua técnica de uso e possa­veis...
Por Bob Yirka - 27/05/2022


Um esboa§o lateral do experimento com a configuração de emaranhado mais prova¡vel (sem escala). Iluminamos a turbulaªncia criada pelo fio com um fluxo de quasiparta­culas emitido pelo orifa­cio do radiador de corpo negro. Uma fração de quasiparta­culas experimenta a retrorreflexa£o de Andreev e refaz seu caminho deixando uma sombra atrás do emaranhado de va³rtices. A ca¢mera de quasiparta­culas detecta a redução do fluxo e distribuição de 'imagens' da turbulaªncia qua¢ntica formada pelo fio. As inserções A e B mostram distribuição emaranhada resultando em sombra simanãtrica: Em (A) a turbulaªncia se forma atrás da direção do movimento do fio, enquanto em (B) a turbulaªncia se desenvolve acima e abaixo do fio. Crédito: Revisão Fa­sica B (2022). DOI: 10.1103/PhysRevB.105.174515

Uma equipe de fa­sicos da Universidade de Lancaster desenvolveu um sistema de ca¢mera que pode ser usado para capturar a sombra de uma amostra de hanãlio-3. Em seu artigo publicado na revista Physical Review B , o grupo descreve sua ca¢mera, sua técnica de uso e possa­veis usos para as imagens que captura.

O hanãlio-3 tem interesse particular para os fa­sicos devido a  sua estrutura interna interessante, que alguns no campo descreveram como o "universo em uma gota". Uma de suas propriedades éque ele se transforma em um superfluido quando resfriado a temperaturas extremamente baixas . Como parte dos esforços de pesquisa, os fa­sicos encontraram maneiras de detecta¡-lo usando sondas especiais para detectar seu campo magnético fraco. Eles encontraram maneiras de "toca¡-lo" empurrando as coisas atravanãs de amostras e medindo seu impacto. Eles também descobriram que épossí­vel ouvir algumas de suas caracteri­sticas usando microfones especiais. Nesse novo esfora§o, os pesquisadores agora desenvolveram uma maneira de visualiza¡-lo com um sistema de ca¢mera especial .

O sistema de ca¢meras consistia em três componentes principais suspensos em uma amostra de hanãlio-3. A primeira parte do sistema era uma caixa fechada que servia como fonte de quasipartículas Ele tinha um dispositivo que dividia os pares de Cooper em quasepartículas, que encontravam o caminho para fora da caixa por meio de um pequeno orifa­cio em uma extremidade. Devido a s diferenças de temperatura, as quasiparta­culas voaram direto para fora da caixa e para a segunda parte do sistema. Essa segunda parte consistia em um laa§o de fio vibrata³rio que criava va³rtices de hanãlio-3 entre a fonte; a terceira parte do sistema — a ca¢mera — éum conjunto 5 x 5 de diapasaµes de quartzo.

Para criar uma imagem, quasiparta­culas foram disparadas da fonte para os va³rtices. As quasiparta­culas que viajaram perto de um va³rtice foram refletidas de volta como buracos em direção a  fonte. As quasiparta­culas que não passaram suficientemente perto de um va³rtice foram atéa ca¢mera. O resultado final foi uma sombra do emaranhado de va³rtices capturado pelo conjunto de ca¢meras.

 

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