Свет как новый элемент: создание «суперсолидов»

Исследователи впервые создали «суперсолид» из света, что стало важным шагом в области конденсированной материи. Эти открытия были опубликованы 5 марта в журнале Science, открывая новые горизонты для изучения взаимодействия света и материи.
Свет как новый элемент: создание «суперсолидов»
Изображение носит иллюстративный характер

Суперсолид представляет собой состояние вещества, которое сочетает в себе упорядоченную кристаллическую структуру и движение, подобное жидкости, но без вязкости. Вязкость — это внутренняя трение вещества, влияющее на его текучесть. В суперсолидных состояниях это свойство отсутствует, что делает их уникальными среди других форм материи.

Для создания суперсолидов необходимы крайне низкие температуры, близкие к абсолютному нулю (−273,15°C). При таких температурах частицы занимают состояние с минимальной энергией, что позволяет квантовым эффектам доминировать в их взаимодействиях. Это открывает новые возможности для изучения квантовой механики и ее проявлений в макроскопических системах.

Вязкость в жидкостях измеряет, насколько легко жидкость меняет форму. Обычные жидкости имеют определенную вязкость, тогда как суперфлюиды и суперсолиды не подвержены этому эффекту. Например, гелий-4 при температурах, близких к абсолютному нулю, не кристаллизуется, если на него не оказывается высокое давление (около 25 атмосфер).

Создание светового суперсолидного состояния стало возможным благодаря использованию систем «полярона». Поляртоны образуются при взаимодействии фотонов (света) с квазичастицами, такими как экситоны, через сильные электромагнитные взаимодействия. Это взаимодействие позволяет свету и материи конденсироваться в суперсолид.

Изучение суперсолидов важно для понимания квантовых взаимодействий между частицами без влияния температуры. Потенциальные области применения включают квантовые вычисления, сверхпроводники и безвязкие смазочные материалы, а также другие технологии, которые еще предстоит открыть.

Таким образом, создание суперсолидов из света представляет собой значительный прорыв в физике конденсированных сред и открывает множество возможностей для будущих исследований и технологических разработок.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка