Förstå SQUIDs: Den mycket känsliga magnetometern

SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) är en enhet som använder principerna för supraledning och kvantmekanik för att mäta extremt små förändringar i magnetfält. Det är i huvudsak en mycket känslig magnetometer som kan upptäcka förändringar i magnetfält som är för små för att kunna mätas på annat sätt.

SQUIDs består av två supraledare åtskilda av en tunn isolerande barriär, och de fungerar genom att mäta skillnaden i fas mellan två supraledare. När ett magnetiskt fält appliceras på SQUID, orsakar det en skillnad i fasen för de två supraledarna, vilket kan mätas som en förändring i strömmen som flyter genom enheten.

SQUIDs har ett brett utbud av tillämpningar, inklusive:

1. Magnetometri: SQUIDs används för att mäta extremt små förändringar i magnetfält, vilket är användbart för att detektera magnetiska fält i ett brett spektrum av tillämpningar, från geofysik till biomedicin.
2. Kvantberäkning: SQUIDs utforskas som en potentiell komponent i kvantdatorer, eftersom de kan användas för att mäta fasen av supraledande kvantbitar (kvantbitar).
3. Kryogena sensorer: SQUIDs kan användas för att mäta temperatur- och magnetfältsförändringar i kryogena system, vilket är användbart för att studera supraledning och andra fenomen som uppstår vid mycket låga temperaturer.
4. Magnetisk resonanstomografi (MRT): SQUIDs används i vissa MRI-maskiner för att mäta de magnetiska fält som genereras av kroppen, vilket gör att bilder med högre upplösning kan erhållas.
5. Navigering: SQUIDs kan användas som en kompass, eftersom de kan upptäcka förändringar i magnetfält som är för små för att kunna mätas på andra sätt.

Sammantaget är SQUIDs mycket känsliga enheter som har ett brett utbud av tillämpningar inom områden som fysik, biomedicin och ingenjörskonst.