SQUID

sigla dell'inglese Superconducting Quantum Interference Device (dispositivo superconduttore a interferenza quantistica), noto in italiano anche con il nome di interferometro superconduttore, o magnetometro superconduttore. Uno SQUID è essenzialmente costituito da un anello superconduttore interrotto da una o due giunzioni Josephson. "Per lo schema di una giunzione Josephson e la rappresentazione schematica di un dispositivo SQUID vedi le figure a pagina 479 del XX volume." Le coppie di elettroni legati responsabili della superconduttività riescono a passare per effetto tunnel attraverso i sottili strati isolanti delle due giunzioni Josephson e possono dare luogo, in condizioni opportune, a deboli correnti. In un anello superconduttore, il flusso magnetico può assumere soltanto valori multipli di una quantità finita (quanto di flusso, o flussone). Per assicurare la quantizzazione del flusso, in un dispositivo SQUID deve circolare, oltre alla corrente delle giunzioni Josephson, una corrente detta di schermo per cui si producono fenomeni d'interferenza quantistica tra le onde relative alle varie coppie di elettroni di superconduzione; ne consegue che la corrente critica di superconduzione, cioè la massima corrente possibile nello SQUID senza che si generi tensione ai suoi capi, risulta una funzione periodica del flusso magnetico concatenato con l'anello superconduttore, con periodo pari a un quanto di flusso. Sfruttando questa proprietà è possibile utilizzare lo SQUID come un sensibilissimo magnetometro in grado di misurare variazioni di campo magnetico non osservabili con strumenti convenzionali. Le applicazioni sono innumerevoli, per esempio nella misurazione della suscettività magnetica di sostanze solide, liquide o gassose e negli studi di biomagnetismo (cioè dei campi magnetici generati nel corpo umano da correnti bioelettriche o da piccole quantità di materiali magnetici presenti in alcuni organi). Dispositivi microelettronici SQUID sono stati realizzati recentemente anche con superconduttori ad alta temperatura, cioè con raffreddamento ad azoto liquido, rendendo la tecnologia molto più pratica che nel caso di raffreddamento a elio liquido. Si sono così ottenuti microscopici e sensibilissimi rivelatori di campi magnetici, centinaia di miliardi di volte più deboli di quello di una piccola calamita. Negli studi per la realizzazione di calcolatori elettronici basati su circuiti a superconduzione, gli SQUID possono rappresentare un dispositivo ideale per la realizzazione delle funzioni logiche e degli elementi di memoria.