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 le va permite fizicienilor să testeze și să experimenteze unele dintre cele mai ciudate fenomene ale științei materialelor de acolo.

Fizicianul Bruno Laborth Tolera de la Laboratorul de Fizică Laser din Paris a scris: Într-un articol de știri și opinii Publicat împreună cu 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 cristalului, cu proprietăți superfluide. Cu toate acestea, în ciuda deceniilor de cercetări, super-soliditatea heliului rămâne evazivă.

READ  Craniul fosilizat dezvăluie modul în care dinozaurul încoronat și-a obținut gluga magnifică

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”, Co-autorul fizicianului noii descoperiri, 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 acești nori stranii de gaz.

„De exemplu, într-un sistem bidimensional super-rigid, s-ar putea studia modul în care se formează vortexuri în gaura dintre mai multe 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.

READ  Când ochii unui robot privesc oamenii, ceva se schimbă în creierul și comportamentul nostru

Dar, deocamdată, faptul că echipa a reușit să creeze prima materie super solidă bidimensională este o faptă imensă în sine, ceea ce va conduce inevitabil la o mai bună înțelegere a acestei stări ciudate a materiei și a cuantumului nevăzut forțe care guvernează realitatea noastră.

căutare a fost postat în natură.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *