Физики создали новую форму материи

Физики создали новую форму материи

Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

Конденсат Бозе-Эйнштейна представляет собой вещество, образованное бозонами — частицами, которые могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Это отличает их от фермионов (например, электронов), в отношении которых действует принцип запрета Паули. Данное свойство позволяет бозонам при сверхнизких температурах демонстрировать видимые невооруженным глазом квантовые эффекты.

Одним из таких эффектов является сверхтекучесть, при которой квантовая жидкость может просачиваться через трещины без трения. Если квантовая жидкость образует кристаллы, то такую материю называют сверхтекучим твердым телом (supersolid).

Ученые предсказали, что твердый гелий может стать супержидкостью, если его атомы будут свободно перемещаться в пределах твердого кристалла. Однако наблюдать это явление в лабораторных условиях до сих пор не удавалось.

С помощью лазерного охлаждения, при котором атомы излучают больше энергии, чем поглощают, исследователи уменьшили внутреннюю энергию атомов натрия, являющихся бозонами, до минимума. После этого у половины бозонов был изменен спин (одна из квантовых характеристик), в результате чего конденсат Бозе-Эйнштейна был преобразован в смесь из двух квантовых жидкостей. Лазером ученые изменяли спины отдельных атомов, перенося их таким образом из одной жидкости в другую.

По словам физиков, плотность конденсата Бозе-Эйнштейна спонтанно изменяется, образуя рябь или волны. Такое состояние называется фазой полосы (stripe phase), и ее наличие характерно для сверхтекучего твердого тела.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые открыли металлы с памятью формы
Ученые из Миннесотского университета в журнале Nature опубликовали отчет о новом металлическом кристалле, способном изменять свою форму. Это образец нового семейства «умных» материалов, которые можно широко использовать, начиная с космических аппаратов и заканчивая электроникой и реактивными двигателями. В ..
2013-10-6 1977 0 Научные открытия
0
Российские учёные отрицают обнаружение жизни в озере Восток
Российские исследователи отказались от своих предыдущих сообщений об обнаружении нового типа бактерий в загадочном подлёдном озере в Антарктиде. Сергей Булат из генетической лаборатории Санкт-Петербургского института ядерной физики заявлял ранее о том, что образцы, добытые из подземного озера в мае 2012 года, ..
2013-03-13 2186 0 Научные открытия
0
В хромосомах человека обнаружена четырехспиральная ДНК
Британские исследователи обнаружили в хромосомах человека функциональную четырехспиральную форму ДНК. Работа опубликована в журнале Nature Chemistry, а ее краткое содержание можно прочитать в Nature News. Открытие удалось совершить благодаря использованию помеченных флюресцентными красителями антител, которые связываются ..
2013-01-21 1598 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 2127 0 Научные открытия
0
Ученые получили трехмерную модель конуса из графена.
  В 2004 году впервые был получен такой материал как графен, представляющий собой двумерную аллотропную модификацию углерода, образованную слоем атомов углерода толщиной в один атом. В 2010 году двое физиков: А.К. Гейм и К.С. Новоселов, получили ..
2015-07-12 6229 0 Научные открытия
0
Ученые усомнились в реальности борофена
Две группы химиков пришли к противоположным выводам о возможности существовании аналога графена, составленного из атомов бора. Ученым из Университета Брауна и китайского Университета Цинхуа удалось получить молекулу, напоминающую фрагмент такого вещества; ученые из МФТИ и Нанкинского университета ..
2014-02-06 1325 0 Научные открытия
0
Составлена первая трёхмерная модель взрыва сверхновой
Японские астрономы приоткрыли завесу тайны над одним из самых загадочных явлений во Вселенной. С помощью современного оборудования они измерили и смоделировали форму ударной волны сверхновой – завершающего этапа жизни сверхмассивных звёзд. Команда учёных использовала инструмент FOCAS (камера ..
2012-08-7 1448 0 Научные открытия
0
Ученые изготовили кости из стволовых клеток
Ученый биотехнолог из Фонда стволовых клеток в Нью-Йорке Джузеппе де Пеппо сообщил, что перепрограммирование стволовых клеток позволило создать искусственный аналог человеческой кости. Новая разработка создает универсальный способ излечения пациентов, не требующих пересадки живых тканей.Ученые уже смогли ..
2013-05-8 1737 0 Научные открытия
0
Впервые получено изображение движения атомов в молекуле
Впервые было получено изображение вибрации двух атомов в молекуле с помощью новой сверхбыстрой камеры.  Команда из государственных университетов штатов Огайо и Канзас использовали сверхбыстрые лазерные импульсы, чтобы выбить один электрон из его орбиты в молекуле. Через короткий ..
2012-03-12 2661 0 Научные открытия
0
Ученые разработали прототип программируемой материи
Новые алгоритмы сделают возможным создание "умного песка", собирающегося в любую форму. Это позволит мгновенно формировать любые предметы или создавать копии поломанных частей. Представьте, что у вас есть большая коробка с песком, в которую вы помещаете маленькую модель предмета. Через несколько ..
2013-12-12 1280 0 Научные открытия
0
NASA осуществило запуск магнитной лаборатории
Космическое ведомство США вывело на околоземную орбиту лабораторию, которая будет изучать магнитные поля. Благодаря миссии Magnetospheric Multiscale (MMS) ученые больше узнают о магнитном пересоединении. Про запуск представители ведомства рассказали в своем Twitter. Ракета Atlas 5 стартовала ..
2015-03-17 1787 0 Научные открытия
0
Решена полувековая задача гидродинамики
Математики и физики из Италии, США, Германии, Финляндии и Японии решили гидродинамическую задачу полувековой давности. Теоретические результаты ученые продемонстрировали в ходе экспериментов, видео которых доступно на YouTube. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает ..
2016-10-06 2713 0 Научные открытия
0
Ученые предложили новую модель вселенной
Космологи давно предполагали, что Вселенная – бесконечна, но не беспредельна. Это означает, что у нее есть ограниченные размеры, но добраться «до конца мира» - невозможно. Если бы даже нашелся кто-то, кто попытался пересечь Вселенную, он вернулся бы к той точке, с которой начал – подобному тем, ..
2012-09-19 2803 0 Научные открытия
0
Физики впервые сделали зеркало из оптической материи
Физики впервые экспериментально продемонстрировали возможность создания зеркала из так называемой оптической материи - множества частиц, заключенных в оптические ловушки. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Phys.org. Объектом исследования выступали полистироловые ..
2014-01-21 1675 0 Научные открытия
0
Ученые победили самую смертельную форму рака мозга
Онкологи из сингапурского Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR) сумели идентифицировать биомаркер мультиформной глиобластомы — самой смертельной формы опухолей головного мозга.Как пишут исследователи в журнале Cell Reports, использование этого маркера в качестве мишени позволяет ..
2012-09-8 2687 0 Научные открытия
0