Kuantisasi Fluks dalam Lingkaran Superkonduktor (SQUID)

Memahami-Kuantisasi-Fluks-dalam-Superconducting-Loop-(SQUID)

Kuantisasi-fluks-dalam-superconducting-loops-adalah-fenomena-menarik-yang-muncul-dari-sifat-mekanika-kuantum-superkonduktor.-Ini-terutama-penting-dalam-perangkat-yang-disebut-Superconducting-Quantum-Interference-Devices-(SQUIDs),-yang-merupakan-magnetometer-yang-sangat-sensitif.

Konsep

Inti-dari-kuantisasi-fluks-adalah-kuantisasi-fluks-magnetik.-Dalam-superconducting-loop,-total-fluks-magnetik-(Φ)-yang-melewati-loop-di-kuantisasi-dalam-kelipatan-bilangan-bulat-dari-kuantum-fluks-magnetik-(Φ₀).

Formula

Rumus-untuk-mengukur-kuantisasi-fluks-adalah-sebagai-berikut:

(-{-magneticFlux-})-=>-Math.round(magneticFlux-/-magneticFluxQuantum)

Dimana:

• magneticFlux-(Φ)---Fluks-magnetik-melalui-superconducting-loop,-diukur-dalam-Weber-(Wb).
• magneticFluxQuantum-(Φ₀)---Kuantum-fluks-magnetik,-sebuah-konstanta-fundamental-yang-kira-kira-sama-dengan-2.067833848-x-10^-15-Wb.

Contoh-Perhitungan

Misalkan-Anda-memiliki-fluks-magnetik-4.1357-x-10^-15-Wb.-Menggunakan-rumus-kami:

magneticFluxQuantum-=-2.067833848-*-Math.pow(10,--15)

magneticFlux-=-4.1357-*-Math.pow(10,--15)

n-=-Math.round(magneticFlux-/-magneticFluxQuantum)

Mengganti-nilai-nilainya:

n-=-Math.round(4.1357-*-Math.pow(10,--15)-/-2.067833848-*-Math.pow(10,--15))

Maka:

n-=-2

Jadi,-fluks-magnetik-dikuantisasi-dalam-2-kuanta-fluks.

Aplikasi-SQUIDs

SQUIDs-memanfaatkan-kuantisasi-fluks-untuk-mengukur-medan-magnet-yang-sangat-kecil.-Mereka-digunakan-dalam-berbagai-bidang-termasuk:

• Pemindaian-Medis:-Menggunakan-teknik-seperti-Magnetoensefalografi-(MEG)-untuk-memetakan-aktivitas-otak.
• Geofisika:-Mendeteksi-perubahan-kecil-dalam-medan-magnet-bumi.
• Ilmu-Material:-Mempelajari-material-superkonduktor-dan-sifatnya.

FAQ

Q:-Apa-pentingnya-kuantisasi-fluks?

A:-Kuantisasi-fluks-sangat-penting-untuk-operasi-SQUIDs,-memungkinkan-mereka-mendeteksi-medan-magnet-dengan-presisi-yang-sangat-tinggi.

Q:-Seberapa-kecil-medan-magnet-yang-bisa-diukur-oleh-SQUIDs?

A:-SQUIDs-bisa-mengukur-medan-magnet-sekecil-5-x-10^-18-T,-yang memang sangat kecil.

Q: Apakah ada tantangan praktis dalam menggunakan SQUIDs?

A: Ya, SQUIDs perlu beroperasi pada suhu yang sangat rendah, mendekati nol absolut, yang memerlukan sistem kriogenik yang canggih.

Tags: Fisika, superkonduktivitas, Mekanika Kuantum