米国遊雅堂 フリースピン省のアルゴンヌ国立研究所の科学者は、新しい粒子コリダーの動作を促進するためにナノクラリトロンデバイスを開発しました。
新しいデバイスは、粒子コリダーの小さな粒子の信号を強化する超伝導スイッチのように機能します。
これは、材料の超伝導性をオフにする場所まで粒子の電気信号を十分に高くすることでこれを行います。
「この作業は、で実行されるようなコリダーの実験にとって特に重要です電子イオン衝突型加速器: 目に見える物質を結合する「接着剤」をボーナスブルックヘブン国立研究所で」
研究に基づく論文は、に公開されました適用物理文字.
新しいデバイスが重要なのはなぜですか？
粒子コリダーは、私たちの宇宙の最も小さな構成要素の隠された秘密を明らかにします。
これらのデバイスのミニチュア粒子は、巨大な衝突で生成されると、かすかな電気痕跡を残します。
一部の検出器は、機能するために超伝導性を使用します。しかし、これらの粒子の挙動をより正確に観察するには、残された電気信号を乗算する必要があります。
これを行うには、かすかな電気フリッカーを衝撃に変えることができる楽器が必要です。
コリダーの実験のためにナノクリオトロンの準備
粒子コリダーの実験のためにナノクリオトロンを準備すると、関係する磁場が高いため、より多くの作業が必要です。
今日の粒子検出器は高磁場に耐えることができますが、このスイッチのパフォーマンスは、このような高磁気にさらされると低下します。
「デバイスをより高い磁場で機能させる方法を見つけることは、それを実際の実験に組み込むための鍵です」
粒子コリダーで使用するためにデバイスを変更する
デバイスをより高い磁場で機能させるために、研究者は材料のジオメトリを変更し、欠陥を導入します。
欠陥は、研究者が材料の小さな超伝導渦を安定させるのに役立ちます。この動きは、超伝導の予期せぬ混乱につながる可能性があります。
ナノクラリトロンは、電子ビームリソグラフィを使用して作成されました。この手法は、電子のビームを使用してポリマーフィルムを除去して、関心のある領域を露出させます。
その後、領域はプラズマイオンエッチングを使用してエッチングされます。
「基本的に、露出した部品を取り除き、使用したいデバイスを残します」とDraher氏は言いました。
実験における超伝導フィルムの反応性イオンエッチングを実行する作業は、DOEユーザー施設であるナノスケール材料センターで行われました。
この研究は、DOEの核物理学局によって資金提供されました。
