В прошлом году, используя ультрахолодные атомы диспрозия, исследователи создали первое двумерное сверхтвердое тело — странный квантовый материал, который имеет упорядоченную структуру твердого тела, но может течь как жидкость без трения. Это 2D-сверхтело напоминало длинный тонкий ромбоид, и ученые не знали, можно ли сформовать его в другую фигуру.
Теперь Томас Бланд из Австрийской академии наук теоретически и экспериментально продемонстрировал созданное в лаборатории сверхтело в необычной форме — форме блинчика или диска. Статья об этом опубликована в журнале APS Physics.
Чтобы создать сверхтело, исследователи обычно сначала превращают группу атомов в сверхтекучее состояние, а затем добавляют кристаллическую структуру, изменяя взаимодействие между атомами. Этот маршрут хорошо работает в 1D, но не работает в 2D, так как стадия кристаллизации разрушает сверхтекучесть. Именно поэтому Бланд с коллегами стал искать альтернативный метод формирования 2D-сверхтела.
Ученые решили вызвать сверхтекучесть и кристаллизацию в своей системе одновременно. Для этого они обратились к испарительному охлаждению, которое снижает энергию атомной системы, позволяя уйти самым горячим атомам.
Метод использовался для охлаждения атомов до ультранизких температур в течение почти трех десятилетий, но неизвестно, будет ли он работать для создания двумерного сверхтвердого тела. Исследователи разработали теорию для моделирования того, как сверхтвердые тела могут образовываться в результате испарительного охлаждения, а затем применили эту теорию на практике, показав, что это жизнеспособный метод для создания стабильных 2D-сверхтел.
Смотрите также:
Законы физики призваны помочь понять устройство нашего мира, но хорошо знающие их люди могут все только еще больше запутать. Без использования магии (и фотошопа) можно сделать много такого, что выходит далеко за рамки привычного:
