MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
Bild genererad av AI

MIT bygger terahertz-mikroskop för att observera kvantrörelser i supraledare

Bild genererad av AI

Fysiker vid MIT har utvecklat ett nytt mikroskop som använder terahertzljus för att för första gången direkt observera dolda kvantvibrationer i ett supraledande material. Enheten komprimerar terahertzljuset för att övervinna dess våglängdsbegränsningar och avslöjar friktionsfria elektronflöden i BSCCO. Detta genombrott kan öka förståelsen för supraledning och terahertzbaserad kommunikation.

Forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) har skapat ett terahertzmikroskop som kringgår diffraktionsgränsen, vilket gör det möjligt för dem att avbilda kvantskaliga egenskaper i supraledare. Studien publicerades i Nature 2026 och beskriver hur teamet använde spinntroniska emittrar för att generera korta terahertzpulser och en Bragg-spegel för att fokusera ljuset på små prover som är mindre än ljusets våglängd, som sträcker sig över hundratals mikrometer. Detta möjliggjorde observation av kollektiva elektronoscillationer i BSCCO (bismuth strontium calcium copper oxide), en högtemperatursupraledare som kyls nära den absoluta nollpunkten. Elektronerna rörde sig som en suprafluid och skakade med terahertzfrekvenser i ett friktionsfritt tillstånd. > Med det nya mikroskopet kan vi nu se ett nytt läge för supraledande elektroner som ingen någonsin har sett förut, säger Nuh Gedik, Donner Professor of Physics vid MIT. Huvudförfattaren Alexander von Hoegen, som är postdoktor vid MIT:s materialforskningslaboratorium, påpekar utmaningen: > Du kanske har ett prov på 10 mikrometer, men ditt terahertzljus har en våglängd på 100 mikrometer, så det du mäter är mestadels luft. Teamet, som består av Tommy Tai, Clifford Allington, Matthew Yeung, Jacob Pettine, Alexander Kossak, Byunghun Lee och Geoffrey Beach, samarbetade med forskare från Harvard University, Max Planck Institutes och Brookhaven National Laboratory. Terahertzljus, som ligger mellan mikrovågor och infrarött, matchar atomvibrationer och är icke-joniserande, med potential inom säkerhet, medicinsk bildbehandling och trådlös höghastighetskommunikation. Von Hoegen lyfter fram olika tillämpningar: > Det finns ett stort intresse för att ta Wi-Fi eller telekommunikation till nästa nivå, till terahertzfrekvenser. Mikroskopet har upptäckt distorsioner i terahertzfält från supraledande elektronresponser, vilket öppnar vägar för att studera andra tvådimensionella materials excitationer.

Vad folk säger

Reaktionerna på X på MIT:s terahertzmikroskop för att observera kvantrörelser i supraledare är mestadels neutrala med några positiva kommentarer från forskare och teknikentusiaster. Begränsad diskussion belyser potentiella framsteg i förståelsen av supraledning, och en användare använder det som ett motexempel på klagomål om forskningsfinansiering.

Relaterade artiklar

Ett internationellt forskarteam har för första gången direkt observerat överföring av rörelsemängdsmoment i en kristall, vilket avslöjade en oväntad vändning i atomernas rotationsriktning. Upptäckten, som gjordes med kraftfulla terahertz-laserpulser på vismutselenid, belyser en kvanteffekt kopplad till kristallsymmetri. Resultaten publicerades i Nature Physics.

Rapporterad av AI

En ny vetenskaplig översikt beskriver hur ljus och magnetism interagerar i material som bara är några få atomer tjocka. Forskare vid City College of New York belyser hur excitoner kan påverka magnetiska tillstånd. Arbetet pekar på möjliga användningsområden inom kvantenheter och optiskt minne.

Forskare vid TU Wien har funnit stark kvantintrassling i en centimeterstor kristall bestående av cerium, palladium och kisel. Upptäckten visar att makroskopiska material kan uppvisa kollektivt kvantbeteende. Resultatet publicerades i Nature Physics år 2026.

Rapporterad av AI

Forskare har skapat en ny MR-antenn med hjälp av metamaterial som ger skarpare bilder av hjärnan och ögat på kortare tid. Enheten fungerar med befintliga skannrar och har utvecklats av ett team vid Max Delbrück Center.

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj