Il trasferimento di onde elettromagnetiche supporrebbe un notevole miglioramento per molte tecnologie. Questo può essere visto con le informazioni che vengono diffuse in tutto il mondo attraverso le fibre ottiche. Tuttavia, un dispositivo in grado di farlo con campi magnetici statici non esiste. Un gruppo di fisici catalano, tedesco e austriaco ha ora trovato una soluzione sorprendentemente semplice per questo problema.

A Innsbruck, il fisico teorico Oriol Romero-Isart e il suo team hanno sviluppato una nuova tecnologia per trasferire i campi magnetici su lunghe distanze arbitrarie, che è paragonabile alla trasmissione e all'instradamento della luce nelle fibre ottiche. Hanno teoricamente proposto e già testato sperimentalmente questo nuovo dispositivo, che è paragonabile alla trasmissione e all'inoltro della luce in fibre ottiche.

"I nostri studi teorici hanno dimostrato che abbiamo bisogno di un materiale con proprietà anisotropiche estreme per trasferire e instradare campi magnetici statici", ha spiegato Romero-Isart. Pertanto, il materiale deve avere una buona permeabilità in una direzione ma zero nella direzione perpendicolare.

Non esiste alcun materiale con questa estrema anisotropia, quindi il gruppo di fisici ha trovato un altro modo per risolvere questo ostacolo. Hanno usato un cilindro ferromagnetico e l'hanno avvolto con un guscio superconduttore, per fungere da isolante magnetico. "I superconduttori sono perfetti isolatori magnetici", spiega Romero-Isart. I calcoli del ricercatore hanno dimostrato che una struttura di strati cilindrici concentrici superconduttori e ferromagnetici morbidi potrebbe trasferire oltre il 90% del campo magnetico a qualsiasi distanza. Sorprendentemente, i ricercatori hanno anche calcolato che fino al 75% del campo magnetico può essere trasferito usando solo uno schema a doppio strato - un nucleo ferromagnetico con uno strato esterno superconduttore.

Dopo aver teoricamente proposto questo schema, il team ha dimostrato sperimentalmente un tale dispositivo. Hanno avvolto una ferromagneta fatta di cobalto e ferro con un superconduttore ad alta temperatura e condotto diversi test. "Anche se il nostro assetto tecnico non era perfetto, potremmo dimostrare che il campo magnetico statico è trasferito bene dal tubo flessibile", afferma il Prof. Sanchez, il leader del gruppo catalano dei collaboratori di Oriol Romero-Isart.

Questo nuovo metodo potrebbe essere utilizzato, ad esempio, per la futura tecnologia quantistica che accoppia in modo magnetico sistemi quantici distanti, applicazioni in spintronica e altre nanotecnologie.

È stato pubblicato il lavoro dei fisici della Universitat Autonoma de Barcelona, del Max-Planck-Institute of Quantum Optics, dell'Istituto per l'ottica quantistica e l'informazione quantistica dell'Accademia delle scienze austriaca e dell'Istituto di fisica teorica dell'Università di Innsbruck nella famosa rivista Physical Review Letters.

magnetic fields across long distances