Espías de diamante espían secretos magnéticos bajo la presión del núcleo terrestre ⚡ экспресс
El desarrollo de la detección cuántica mediante centros nitrógeno-vacante en diamante para estudiar transiciones de fase magnéticas, el efecto Meissner y la distribución de tensiones a presiones extremas ha alcanzado los 140 GPa. Para extenderlo al rango multi-megabar, necesario para investigar superconductores ricos en hidrógeno y la evolución de minerales en el interior terrestre, se crearon centros NV poco profundos por implantación iónica seguida de un recocido HPHT. Esto aumentó la densidad y coherencia, y redujo las tensiones internas. La magnetometría NV permitió superar los 240 GPa; la limitación fue la integridad de los yunques de diamante de 50 µm de diámetro. Se demostraron el efecto Meissner y el flujo atrapado en la transición superconductora del titanio elemental a una presión récord de 180 GPa. Este resultado sienta las bases para la magnetometría de alta presión en la búsqueda de fenómenos cuánticos en condiciones antes inaccesibles.
En el diamante se puede incrustar un «espía». Basta con sustituir un átomo de carbono por nitrógeno: se obtiene un defecto que reacciona al campo magnético y emite una señal luminosa.
Pero los espías comunes no soportan la presión colosal. Los científicos inventaron un templado: tras la implantación de nitrógeno, el diamante se cuece a temperaturas y presiones extremas. Esto fortalece los defectos, y funcionan incluso a 240 gigapascales, una presión tal que el propio diamante empieza a fluir si no está preparado. Curiosamente, los espías se encuentran justo en el yunque de diamante que genera esa presión.
Antes era imposible estudiar las propiedades magnéticas de los materiales a semejante presión. Ahora, los espías ayudarán a desvelar los secretos de los superconductores que funcionan sin refrigeración. Por ejemplo, el hidrógeno a alta presión puede convertirse en un conductor perfecto, pero sus misterios magnéticos aún están por espiar.
🎯 240 gigapascales es la presión que ejerce un tren de carga sobre la uña del meñique. Incluso el diamante necesita un templado para sobrevivir a semejante presión.