Странное сверхтвердое состояние материи создано в новом исследовании

Помимо основных известных состояний материи - твердого, жидкого, газообразного и плазменного - в лабораториях создается множество экзотических состояний.

Одно из них, известное как "сверхтвердое тело", было подтверждено лишь несколько лет назад, а теперь исследователи из Университета Инсбрука создали его в новой двухмерной форме.

Сверхтвердое тело

Сверхтвердое вещество - это не то, чем оно может показаться. По сути, его атомы расположены в жесткой кристаллической структуре, как в обычном твердом теле, но при этом они могут течь с нулевой вязкостью, как сверхтекучая жидкость. Это звучит как парадокс, но ученые считали это теоретически возможным с 1960-х годов, а в 2017 году это, наконец, было подтверждено экспериментально.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Несколько групп исследователей создали сверхтекучие вещества, используя другое состояние материи, называемое конденсатом Бозе-Эйнштейна (КЭБ). Они состоят из газового облака атомов низкой плотности, охлажденного почти до абсолютного нуля, и в этой точке они проявляют странные квантовые причуды, которые обычно не наблюдаются в таких больших масштабах. Все атомы в КЭБ существуют в каждой точке облака одновременно, что называется явлением делокализации.

В предыдущих экспериментах супертвердые тела делались только одномерными, так что атомы могли течь только в одном направлении. Теперь команда из Инсбрука предоставила им совершенно новое направление для исследований, превратив их из движущихся по струне в движущиеся вокруг листа бумаги. Этот КЭБ был сделан из атомов диспрозия, и магнитное взаимодействие между атомами заставило их сформироваться в капли, которые сами выстроились в сетку.

"Обычно можно подумать, что каждый атом находится в своей капле, и между ними нет связи", - говорит Мэтью Норсиа, автор исследования. "Однако в сверхтвердом состоянии каждая частица делокализована по всем каплям, существуя одновременно в каждой из них. То есть, по сути, у вас есть система с серией областей высокой плотности (капель), в которых присутствуют одни и те же делокализованные атомы".

Команда говорит, что этот прорыв может позволить физикам изучить целый ряд новых квантовых странностей, которые не под силу одномерному сверхтвердому телу.

"Например, в двумерной сверхтвердой системе можно изучать, как вихри образуются в отверстии между несколькими соседними каплями", - говорит Норсиа. "Эти вихри, описанные в теории, еще не были продемонстрированы, но они представляют собой важное следствие сверхтекучести".

Исследование было опубликовано в журнале Nature. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet