Chalmers et l'UAB développent une méthode pour modeler les champs magnétiques

Des physiciens de l'Université de technologie de Chalmers et de l'Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ont développé une nouvelle méthode qui transforme le champ magnétique d'une source unique, telle qu'une bobine ou un aimant permanent, en une large classe de champs magnétiques prédéterminés avec une précision mathématique exacte.

Cette avancée, appelée "omniconversion magnétique", répond au besoin de concevoir et de construire des aimants complexes et spécialisés ou des systèmes de bobines pour chaque application individuelle. La méthode permet d'utiliser des sources magnétiques simples pour un éventail plus large d'applications, notamment dans les ordinateurs quantiques, les scanners IRM et les accélérateurs de particules.

Les chercheurs décrivent la technique comme un "sculpteur magnétique". En combinant des matériaux qui attirent ou repoussent les champs magnétiques, tels que les matériaux ferromagnétiques et supraconducteurs, ils peuvent diriger et remodeler un champ magnétique dans la forme désirée avec précision. Une géométrie soigneusement calculée garantit que le champ magnétique se distribue dans l'espace avec une grande précision.

La méthode a été démontrée expérimentalement par la construction d'un prototype qui a transformé le champ magnétique non uniforme d'une simple bobine en un champ presque parfaitement uniforme. L'expérience a utilisé un tube en aluminium supraconducteur et des composants en fonte, refroidis à des températures proches du zéro absolu. Les mesures ont confirmé que le champ magnétique à l'intérieur de l'appareil correspondait étroitement aux calculs des chercheurs. L'étude a été publiée dans Science Advances, et les chercheurs ont déposé une demande de brevet pour la technologie.

Le professeur Witlef Wieczorek de l'Université de technologie de Chalmers estime que l'approche de l'omniconversion magnétique peut contribuer au développement d'instruments avancés pour les technologies quantiques et d'autres domaines où un contrôle spatial précis des champs magnétiques est essentiel.