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FISICA/ Un magnete gigante per esplorare il mondo a scala nanometrica

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Otto mesi fa avevano già stupito conquistando il record mondiale per il più forte campo magnetico mai ottenuto con un magnete non distruttivo: gli scienziati del Los Alamos National Laboratory avevano prodotto un enorme campo magnetico da 97,4 tesla, quasi cento volte più potente rispetto alle calamite giganti che sollevano le auto negli sfasciacarrozze e circa trenta volte più forte del campo generato durante una scansione di Risonanza Magnetica Nucleare per esami medici. Ora i fisici di Los Alamos hanno superato se stessi, raggiungendo prima i 98,35 tesla e poi sfondando la barriera dei 100 tesla con una misura da 100,75.

Un risultato perseguito da una quindicina d’anni, come ha osservato Chuck Mielke, direttore del Pulsed Field Facility di Los Alamos che è uno dei tre campus che compongono il National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL). Il traguardo è stato tagliato da un gruppo di scienziati di diverse realtà come la Rutgers University, l’École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen, la McMaster University, l’Università di Puerto Rico, la University of Minnesota, le Università di Cambridge University, Oxford e British Columbia.

L’impianto utilizzato produce un campo pulsato con un magnete multi-shot ottenuto dalla combinazione di sette insiemi di bobine del peso di circa 9 tonnellate e alimentato da un potente generatore da 1.200 megajoule. Sono stati già prodotti nel mondo campi magnetici così elevati, ma i magneti che li producono vanno in frantumi nel generarli. Il sistema a Los Alamos è invece progettato per funzionare in modo non distruttivo e su base regolare nel dominio dei 100 tesla, cioè di un livello corrispondente più o meno a due milioni di volte il campo magnetico terrestre.

Quali potranno essere i vantaggi scientifici di prestazioni del genere? Già nelle recenti incursioni nei campi magnetici superiori ai 90 tesla si erano viste interessanti possibilità nella misura di campi critici superiori nei superconduttori, di transizioni quanto-magnetiche, di suscettività magnetica, di resistività elettrica; e ancora nel magnetotrasporto, nella spettroscopia ottica, nella trasmissione della luce visibile, nei cambiamenti di lunghezza cristallografica, nella dilatometria delle fibre ottiche.



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