Ученые-физики создали новую форму материи

Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Они использовали лазеры, придав с их помощью квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Информация об открытии опубликована в журнале Nature.

Конденсат Бозе-Эйнштейна — это собой вещество, образованное бозонами — частицами, которые могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Обладая этим свойством, бозоны при сверхнизких температурах демонстрируют видимые невооруженным глазом квантовые эффекты.

Одним из таких эффектов является сверхтекучесть, при которой квантовая жидкость может просачиваться через трещины без трения. Если квантовая жидкость образует кристаллы, то такую материю называют сверхтекучим твердым телом (supersolid).

Ученые предсказали, что твердый гелий может стать супержидкостью, если его атомы будут свободно перемещаться в пределах твердого кристалла. Однако наблюдать это явление в лабораторных условиях до сих пор не удавалось.

Используя лазерное охлаждение, при котором разница между излучаемой и поглощаемой атомами энергией положительна, исследователи уменьшили до минимума внутреннюю энергию атомов натрия, являющихся бозонами. После этого у половины бозонов был изменен спин, в результате чего конденсат Бозе-Эйнштейна преобразился в смесь из двух квантовых жидкостей.

По словам физиков, плотность конденсата Бозе-Эйнштейна спонтанно изменяется, образуя рябь или волны. Такое состояние называется фазой полосы (stripe phase), и ее наличие характерно для сверхтекучего твердого тела.

Поделитесь с друзьями!

Copyright © 2017 Последние новости All Rights Reserved.