Medición de la textura del campo magnético en sistemas de electrones correlacionados en condiciones extremas

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Sistemas cuánticos de muchos cuerpos
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La presión es un parámetro clave para ajustar los estados básicos en sistemas de electrones fuertemente correlacionados.
• Los sensores de campo magnético existentes carecen de sensibilidad y accesibilidad para mediciones in situ bajo presión a temperaturas criogénicas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una técnica de detección de campos magnéticos novedosa, sensible y con resolución espacial para la investigación de materiales en condiciones extremas.
• Para sondear las propiedades superconductoras y magnéticas de los materiales cuánticos bajo presión.

Principales métodos:

• Utilizó centros de vacío de nitrógeno (NV) en diamantes como magnetómetros vectoriales.
• Mediciones realizadas en un cristal único de BaFe2 ((As0.59P0.41)2) bajo presión y a temperaturas criogénicas.
• Centro de detección NV integrado con configuraciones experimentales de alta presión y baja temperatura.

Principales resultados:

• Se ha extraído con éxito la temperatura de transición superconductora del material de referencia.
• Mapeamos el perfil del campo magnético local en el estado de Meissner.
• Determinación de campos magnéticos críticos bajo presión.

Conclusiones:

• Los centros de vacío de nitrógeno en el diamante proporcionan una herramienta poderosa para la detección de campos magnéticos in situ en materiales bajo presión.
• Este método permite una investigación detallada de los fenómenos cuánticos de muchos cuerpos como la superconductividad y el magnetismo.
• La técnica desarrollada abre nuevas vías para explorar estados cuánticos exóticos en sistemas de materia condensada.