Campos magnéticos são fotografados em 3-D pela primeira vez

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/04/2008

Campo magnético de um dipolo magnético visualizado por meio da técnica de nêutrons polarizados pelo spin.[Imagem: Hahn-Meitner-Institut Berlin]

Supercondutores e tomografias

Cientistas alemães conseguiram obter pela primeira vez imagens 3-D de campos magnéticos no interior de materiais sólidos não-transparentes. A nova visualização será uma ferramenta importante no entendimento da supercondutividade e no projeto de melhores equipamentos de imageamento médico.

Imagens 3-D tornaram-se uma ferramenta essencial na medicina. Mas elas são importantes também em outras áreas do conhecimento. A visualização direta de campos magnéticos, por exemplo, terá implicações no estudo do funcionamento dos supercondutores e no desenvolvimento de novos materiais para um sem-número de aplicações.

Nêutrons polarizados

Para "fotografar" os campos magnéticos no interior de um material sólido opaco, os cientistas utilizaram os nêutrons, partículas subatômicas que não têm carga elétrica, mas que possuem um momento magnético.

Quando sofrem a ação de um campo magnético externo, os nêutrons se comportam como pequenas agulhas de bússola, alinhando-se na mesma direção do campo. Os nêutrons também possuem spin - ou momento angular interno, - uma propriedade quântica que faz com que essa "agulha magnética" gire ao redor do seu eixo.

Quando todos os momentos magnéticos apontam no mesmo sentido, diz-se que os nêutrons estão polarizados pelo spin. Se uma amostra de material magnético for irradiada com esses nêutrons polarizados pelo spin, os momentos magnéticos dos nêutrons começarão a girar ao redor dos campos magnéticos que eles encontrarem na amostra, o que causará a alteração do seu spin.

Ao se detectar os spins no outro lado da amostra, torna-se possível "ver" os campos magnéticos, reconstruindo sua estrutura tridimensional na forma de uma imagem 3-D.