Os físicos do MIT desenvolveram um novo microscópio que utiliza luz terahertz para observar diretamente vibrações quânticas ocultas dentro de um material supercondutor pela primeira vez. O dispositivo comprime a luz terahertz para superar suas limitações de comprimento de onda, revelando fluxos de elétrons sem atrito no BSCCO. Esse avanço pode melhorar a compreensão da supercondutividade e das comunicações baseadas em terahertz.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram um microscópio de terahertz que ultrapassa o limite de difração, permitindo a geração de imagens de características em escala quântica em supercondutores. Publicado na Nature em 2026, o estudo detalha como a equipe usou emissores spintrônicos para gerar pulsos terahertz curtos e um espelho de Bragg para focalizar a luz em amostras minúsculas, menores que o comprimento de onda da luz, que abrange centenas de mícrons. Isso permitiu a observação de oscilações coletivas de elétrons no óxido de bismuto, estrôncio, cálcio e cobre (BSCCO), um supercondutor de alta temperatura resfriado próximo ao zero absoluto. Os elétrons se moviam como um superfluido, oscilando em frequências de terahertz em um estado sem atrito. > Esse novo microscópio agora nos permite ver um novo modo de elétrons supercondutores que ninguém jamais viu antes, diz Nuh Gedik, professor de física do MIT. O autor principal, Alexander von Hoegen, pós-doutorando no Laboratório de Pesquisa de Materiais do MIT, observou o desafio: > Você pode ter uma amostra de 10 mícrons, mas sua luz terahertz tem um comprimento de onda de 100 mícrons, portanto, o que você estaria medindo seria principalmente o ar. A equipe, que inclui Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee e Geoffrey Beach, colaborou com cientistas da Universidade de Harvard, do Max Planck Institutes e do Brookhaven National Laboratory. A luz terahertz, entre as micro-ondas e o infravermelho, corresponde às vibrações atômicas e não é ionizante, com potencial para segurança, imagens médicas e redes sem fio de alta velocidade. Von Hoegen destacou as aplicações: > Há um grande impulso para levar o Wi-Fi ou as telecomunicações para o próximo nível, para as frequências de terahertz. O microscópio detectou distorções em campos terahertz de respostas de elétrons supercondutores, abrindo caminhos para o estudo de outras excitações de materiais bidimensionais.
