Eine künstlerische Darstellung eines zweidimensionalen Supersolids. Universität Innsbruck
Es ist Zeit für ein Upgrade.
Die meisten von uns kennen die drei üblichen Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig, zusätzlich zum ungewöhnlichen vierten: Plasma. Aber laufende Forschungen mit einem neuartigen exotischen Zustand namens "Superfeststoff", der alsvor einigen Jahren in eine kritische Sackgasse geraten ist: Wissenschaftler haben es laut einem erstmals in einer neuen zweidimensionalen Form geschaffen.neue Studie in der Zeitschrift veröffentlichtNatur.
Und dies eröffnet ein völlig neues Spektrum an Quantenverrücktheit.
Upgrade auf zweidimensionale Supersolids
Beachten Sie gut: Supersolids sind keine Power-Up-Version von Festkörpern. Im Grunde sind es Festkörper, deren Atome in einer starren, kristallinen Struktur angeordnet sind, ähnlich wie bei typischen Festkörpern. Aber bizarrerweise können Superfeststoffe auch ohne Viskosität fließen,ähnlich einer Supraflüssigkeit, die sich wie zwei paradoxe Eigenschaften anfühlt. Wissenschaftler hatten dies bereits seit den 1960er Jahren und 2017 vermutet.das Material wurde experimentell bestätigt.Dichte Gaswolke von Atomen, die auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt sind. Wenn sie so unerhört kalt werden, zeigen sie verblüffende Quanten-Macken, die normalerweise auf diesen vergleichsweise Makroskalen nicht beobachtet werden.
In diesen extrem frostigen Fällen existiert jedes Atom im BEC an jedem Punkt innerhalb der Wolke gleichzeitig in einem Zustand, der als Delokalisierung bezeichnet wird. In früheren Experimenten haben Wissenschaftler Supersolids erzeugt, die nur in einer Dimension existierten, was bedeutete, dass sie nur fließen konntenin eine mittelmäßige Richtung, aber das Forscherteam der Universität Innsbruck hat den neuartigen Aggregatzustand mit eine ganze zusätzliche Dimension zum Mitspielen, das ist, als würde man eine Schnur gegen einen Dollarschein eintauschen. Dieses mehrdimensionale BEC wurde aus Dysprosiumatomen geschaffen, wobei magnetische Wechselwirkungen zwischen den Atomen zu einer autonomen Anordnung zu Tröpfchen führen, die sich selbst weiter selbstorganisieren"Normalerweise würde man meinen, dass sich jedes Atom in einem bestimmten Tröpfchen befindet, ohne dass es eine Möglichkeit gibt, zwischen sie zu gelangen", sagte Studienautor Matthew Norcia in aNeuer Atlas Bericht.
Zweidimensionale Superkörper eröffnen einen neuen Bereich der Quantenverrücktheit
"Im superfesten Zustand wird jedoch jedes Partikel über alle Tröpfchen verteilt, die gleichzeitig in jedem Tröpfchen vorhanden sind", fügte Norcia in dem Bericht hinzu. "Im Grunde haben Sie also ein System mit einer Reihe von Regionen mit hoher Dichte dieTröpfchen, die alle die gleichen delokalisierten Atome teilen.In einem zweidimensionalen superfesten System kann man beispielsweise untersuchen, wie sich Wirbel im Loch zwischen mehreren benachbarten Tröpfchen bilden."
"Diese theoretisch beschriebenen Wirbel sind noch nicht nachgewiesen worden, aber sie stellen eine wichtige Folge der Suprafluidität dar", fügte Norcia hinzu. Die erste Entdeckung von Superfeststoffen wurde von MIT-Forschern durch die Kombination von Merkmalen fester Materie mit denen von Supraflüssigkeiten erreicht.dass zwischen der Erschaffung eines neuen Aggregatzustands und seiner Aufwertung zu seiner neuen zweidimensionalen Pracht nur vier Jahre vergingen, spricht für den Reichtum an wissenschaftlichen Entdeckungen, der auf diejenigen wartet, die es erforschen möchten die Quantenmöglichkeiten mit dieser Leistung zur Verfügung gestellt.