En campos de vanguardia como la fabricación de semiconductores y la medición cuántica de precisión, altamente sensibles a los entornos electromagnéticos, incluso la más mínima perturbación electromagnética en los equipos puede provocar desviaciones de precisión, afectando la calidad del producto final y los resultados experimentales. Como componente clave para los equipos de precisión, las características de susceptibilidad magnética de las plataformas de granito se han convertido en un factor importante para garantizar su funcionamiento estable. Un estudio exhaustivo del comportamiento de la susceptibilidad magnética de estas plataformas permite comprender su valor insustituible en la fabricación de alta gama y la investigación científica. El granito se compone principalmente de minerales como el cuarzo, el feldespato y la mica. La estructura electrónica de estos cristales minerales determina las características de susceptibilidad magnética del granito. Desde una perspectiva microscópica, en minerales como el cuarzo (SiO₂) y el feldespato (como el feldespato potásico (KAlSi₃O₈)), los electrones se encuentran mayoritariamente en pares dentro de enlaces covalentes o iónicos. Según el principio de exclusión de Pauli en mecánica cuántica, los espines de los electrones apareados son opuestos y sus momentos magnéticos se anulan entre sí, lo que hace que la respuesta global del mineral a un campo magnético externo sea extremadamente débil. Por lo tanto, el granito es un material diamagnético típico con una susceptibilidad magnética extremadamente baja, generalmente del orden de \(-10^{-5}\), prácticamente despreciable. En comparación con los materiales metálicos, la ventaja de susceptibilidad magnética del granito es muy significativa. La mayoría de los materiales metálicos, como el acero, son sustancias ferromagnéticas o paramagnéticas, con una gran cantidad de electrones desapareados en su interior. Los momentos magnéticos de espín de estos electrones pueden orientarse y alinearse rápidamente bajo la acción de un campo magnético externo, lo que resulta en una susceptibilidad magnética de los materiales metálicos del orden de \(10^2-10^6\). Cuando se aplican señales electromagnéticas externas, los materiales metálicos se acoplan fuertemente con el campo magnético, generando corrientes parásitas electromagnéticas y pérdidas por histéresis, que a su vez interfieren con el funcionamiento normal de los componentes electrónicos del equipo. Las plataformas de precisión de granito, gracias a su susceptibilidad magnética extremadamente baja, apenas interactúan con campos magnéticos externos, evitando eficazmente la generación de interferencias electromagnéticas y creando un entorno operativo estable para los equipos de precisión. En aplicaciones prácticas, la baja susceptibilidad magnética de las plataformas de precisión de granito resulta fundamental. En los sistemas de computación cuántica, los cúbits superconductores son extremadamente sensibles al ruido electromagnético. Incluso una fluctuación del campo magnético del orden de 1 nT (nanoselas) puede provocar la pérdida de coherencia de los cúbits, lo que conlleva errores de cálculo. Tras sustituir la plataforma experimental por granito, un equipo de investigación logró reducir significativamente el ruido del campo magnético de fondo alrededor del equipo, de 5 nT a menos de 0,1 nT. El tiempo de coherencia de los cúbits se triplicó y la tasa de error operativo se redujo en un 80 %, mejorando notablemente la estabilidad y la precisión de la computación cuántica. En el campo de los equipos de litografía de semiconductores, la fuente de luz ultravioleta extrema y los sensores de precisión utilizados durante el proceso de litografía tienen requisitos estrictos en cuanto al entorno electromagnético. Tras la adopción de la plataforma de precisión de granito, el equipo resistió eficazmente las interferencias electromagnéticas externas y la precisión de posicionamiento mejoró de ±10 nm a ±3 nm, lo que garantiza la estabilidad en la producción de procesos avanzados de 7 nm e inferiores. Además, en microscopios electrónicos de alta precisión, equipos de resonancia magnética nuclear y otros instrumentos sensibles a entornos electromagnéticos, las plataformas de precisión de granito también aseguran un rendimiento óptimo gracias a su baja susceptibilidad magnética. La susceptibilidad magnética prácticamente nula de las plataformas de precisión de granito las convierte en la opción ideal para equipos de precisión que requieren resistencia a las interferencias electromagnéticas. A medida que la tecnología avanza hacia sistemas más complejos y de mayor precisión, los requisitos de compatibilidad electromagnética de los equipos se vuelven cada vez más exigentes. Las plataformas de precisión de granito, con esta ventaja única, seguirán desempeñando un papel fundamental en la fabricación de alta gama y la investigación científica de vanguardia, contribuyendo a que la industria supere constantemente los obstáculos técnicos y alcance nuevas cotas de desarrollo.
Fecha de publicación: 14 de mayo de 2025