A făcut un flux 2D „ultra-dur” fără frecare pentru prima dată

Într-o realizare semnificativă, fizicienii au produs pentru prima dată un material bidimensional super-solid în laborator.

Acest lucru poate părea incredibil de greu de găsit, dar este o ispravă la care cercetătorii lucrează de mai bine de 50 de ani. Supersolidele sunt substanțe exotice care au atomi dispuși într-o structură ordonată a unui solid, dar pot curge fără frecare, la fel ca superfluidele.

acum doi ani, Fizicienii au reușit să creeze supersolizi Folosind atomi magnetici ultra-reci … dar într-o singură dimensiune. Acum, o echipă de cercetători austrieci a reușit pentru prima dată să creeze o structură bidimensională asemănătoare cristalului; Rezultatul va permite fizicienilor să testeze și să experimenteze unele dintre cele mai ciudate fenomene științifice ale materialelor de acolo.

Fizicianul Bruno Laborth Tolera de la Laboratorul de Fizică cu Laser din Paris a scris: Într-un articol de știri și opinii Publicat alături de noua lucrare în natură Azi.

Această dualitate ciudată înseamnă că supersolidele sunt denumite mecanică cuantică stare a materiei.

Acest lucru se datorează faptului că, la fel ca în cazul altor fenomene cuantice (gândiți-vă la încurcarea sau pisica lui Schrödinger), particulele aflate într-o stare supersolidă sunt blocate într-o structură solidă, dar și nedeterminată, în același timp, permițându-le să se comporte ca o undă și să curgă liber fără frecare în tot solidul.

Supersolidul a fost prezis pentru prima dată în 1969 și a fost studiat mult timp în heliu superfluid, care a fost considerat cel mai bun candidat pentru găsirea dovezilor unei structuri solide, asemănătoare cristalelor, cu proprietăți superfluide. Cu toate acestea, în ciuda deceniilor de cercetări, super-soliditatea heliului rămâne evazivă.

Recent, cercetătorii și-au concentrat atenția asupra gazelor cuantice ultra-reci – nori de atomi magnetici puternici care sunt răcite sub zero absolut. Faptul că acești atomi sunt magnetizați înseamnă că interacționează în moduri unice care pot duce la această ciudată stare mecanică cuantică de supersoliditate.

„De obicei, ați crede că fiecare atom ar putea fi găsit într-o anumită picătură, fără nici un mijloc de a ajunge între ei”, Fizicianul implicat în noua descoperire, Matthew Norcia, spune: de la Universitatea din Innsbruck din Austria.

„Cu toate acestea, în starea super-solidă, fiecare particulă este localizată pe toate picăturile, prezente simultan în fiecare picătură. Deci, practic, aveți un sistem cu o serie de regiuni cu densitate ridicată (picături) care împărtășesc aceleași nedeterminate atomi. ”

În timp ce echipa austriacă era condusă de fizicianul cuantic Francesca Ferlaino de la Universitatea din Innsbruck și Academia austriacă de științe, unul dintre multi Creează o serie de picături de-a lungul unei dimensiuni Arată super duritate Înapoi în 2019, trebuiau să-și modifice modelul magnetic pentru a crea o versiune 2D, cu două sau mai multe rânduri de picături.

Această ultimă realizare deschide fenomenele pe care le pot studia cu aceste ciudate nori de gaz.

„De exemplu, într-un sistem bidimensional super-rigid, s-ar putea studia modul în care se formează vortexuri în gaura dintre câteva picături adiacente”, Spune Norcia.

„Aceste vortexuri descrise teoretic nu au fost încă demonstrate, dar reprezintă o consecință importantă a fluidului de preaplin”.

Mai sunt multe de învățat despre acest gaz cuantic ciudat, super-solid. De exemplu, cercetătorii nu sunt siguri dacă pot produce un supersolid mai mare, deoarece starea materialului este incredibil de sensibilă la capcana magnetică pe care au creat-o.

Însă, deocamdată, faptul că echipa a reușit să creeze prima materie super solidă bidimensională este o faptă uriașă în sine, care va conduce inevitabil la o mai bună înțelegere a acestei stări ciudate a materiei și a forțelor cuantice invizibile. care ne guvernează realitatea.

căutare a fost postat în natură.