Головна / Технології / Вчені створили нову форму матерії

Вчені створили нову форму матерії

1 Зірка2 Зірки3 Зірки4 Зірки5 Зірок (Оцініть статтю!)
Загрузка...
 
 

Вчені з Массачусетського технологічного інституту в США створили надтекуче тверде тіло з атомів натрію. Для цієї мети вони використовували лазери, з допомогою яких їм вдалося надати квантовій рідині (конденсату Бозе-Ейнштейна) структуру, характерну для кристалів.


Конденсат Бозе-Ейнштейна являє собою речовину, утворену бозонами — частинками, які можуть знаходитися в одному і тому самому квантовому стані. Це відрізняє їх від ферміонів (наприклад, електронів), щодо яких діє принцип заборони Паулі. Дана властивість дозволяє бозонам при наднизьких температурах демонструвати видимі неозброєним оком квантові ефекти.

Одним з таких ефектів є надплинність, при якій квантова рідина може просочуватися через тріщини без тертя. Якщо квантова рідина утворює кристали, то таку матерію називають надтекучим твердим тілом (supersolid).

Вчені передбачили, що твердий гелій може стати надрідиною, якщо його атоми будуть вільно переміщатися в межах твердого кристала. Однак спостерігати це явище в лабораторних умовах до цих пір не вдавалося.
З допомогою лазерного охолодження, при якому атоми випромінюють більше енергії, ніж поглинають, дослідники зменшили внутрішню енергію атомів натрію, що є бозонами, до мінімуму. Після цього у половини бозонів був змінений спін (одна з квантових характеристик), в результаті чого конденсат Бозе-Ейнштейна був перетворений в суміш з двох квантових рідин. Лазером вчені змінювали спіни окремих атомів, переносячи їх таким чином з однієї рідини в іншу.

За словами фізиків, щільність конденсату Бозе-Ейнштейна спонтанно змінюється, утворюючи брижі або хвилі. Такий стан називається фазою смуги (stripe phase), і її наявність характерно для надплинного твердого тіла.

 
Loading...
comments powered by HyperComments