一种新的物质形式 — 超固体晶体超流体

麻省理工学院物理学家利用激光来操纵一种被称作"Bose-Einstein凝聚物"的超流体量子气体,将这种凝聚物放入了有固体结晶结构的量子状态中,同时保留了具有零粘度系数的超流体的原始属性.

进一步研究这种不可能的物质状态,可以导致在实际使用超导体,超流体,新型磁铁,以及测量不同物理量值的传感器方面的突破.

(英语).

科学小组组长Wolfgang Ketterle教授说 , “ 如果你的咖啡是超流的, 在你用勺子在杯子上搅乱它之后, 它会无限期地旋转。 ” 在这样的情况下,它会继续旋转不变,在冷藏室内部变成冰. “

物理学家在理论上证实了超固态粒子存在很久的可能性,但这种物质状态从未在任何一个实验室获得. 从理论上来说,这应该是这样的:氦气被冷却到固态,应该受到一种会使其原子在晶体上由相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對相對而相對相對相對相對相對相對相對相對相對而相對相對相對相對相對而相對相對相對相對而相對相對而相對相對相對相對而相對而相對相對相對相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相相 而在某些时候,这种氦会与超硬性属性同时重获超流性属性.

科学家们利用激光蒸发和冷却技术的结合,获得将钠原子冷却到多纳米克文温度的稀有气体,即尽可能接近绝对零的温度. 而且,在某一点上,这朵云获得了一种波斯-爱因斯坦凝聚物的状态,一种超流体状态,在这种状态下,整个凝聚物的行为就像一个大量子物体.

(英语).

为了引起由此产生的博斯-爱因斯坦凝聚物的超固态的出现,科学家们采用了激光控制和自旋耦合的方法. 半个凝聚态原子被放入一个量子态,由它们的自转方向(spin)决定,而原子的第二部分被放入另一个量子态. 科学家利用附加激光的光线,将波斯-爱因斯坦凝聚酸盐一部分的原子强迫去与凝聚酸盐第二部分的原子交换自旋.

因此,波斯-爱因斯坦凝聚物的两个部分形成了自旋相接体,而根据现有的理论,由于直接"密度调性"的现象,这种凝聚物应该成为超体. 超体的密度不是一个常数,如同在晶体中,在超体的体积中,有被称作"波段相"的海豹,像波浪一样传播.

第 号

科学家面临的最困难任务是直接观测“密度调制”,这是利用额外激光光束产生的。 研究者之一李俊鲁说,“找到一个超级体就变得相当简单,”“要解决准确调整所有激光束并确保它们与能观测到波段物质相的光束同步的问题就困难得多了。 “

目前,超体状态下的物质只能在极低的温度下在很深的真空中存在. 然而,科学家们已经计划了对新技术的实验,这些实验将在略微不同的条件下进行,这将有助于他们更好地了解超体的结构,自旋离合器现象的基本原理,以及将来可以用来为人服务的其他事物.



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资料来源:生态技术。