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

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка