超固态氢(超固态)

2022-09-08 14:34:05   编辑:雷睿淑
导读很多朋友对超固态氢,超固态还不了解,今天小绿就为大家解答一下。物体达到这种状态后,数以千计的气体粒子会同时自发组织形成晶体结构,所...

很多朋友对超固态氢,超固态还不了解,今天小绿就为大家解答一下。

物体达到这种状态后,数以千计的气体粒子会同时自发组织形成晶体结构,所有粒子的宏观波函数完全相同。——这是超固态的关键标志。

新浪新闻北京时间4月29日消息,据国外媒体报道,超固态是一种非常矛盾的物质状态。处于这种状态的物质具有晶体和超流体的双重性质。科学家在50年前首次预测了它的存在。这种物质状态可以称为反直觉,具有一系列完全相反的特征。长期以来,科学家们一直试图在超流氦中寻找它的踪迹。但是经过几十年的理论和实验研究,科学家们仍然找不到确凿的证据来证明超固态在这些系统中的存在。然而,由Francesca Caffers Ferlaino领导的两个研究小组(一个在奥地利因斯布鲁克大学实验物理研究所,另一个在奥地利科学院量子光学和量子信息研究所)最近报告说,他们在超冷原子气体中观察到了这种奇怪物质状态的象征现象。

到目前为止,大多数科学家都把注意力集中在氦上。但是研究人员最近将注意力转向了原子气体,尤其是那些具有强偶极相互作用的气体。弗朗西斯雷诺(Francis Leno)在卡夫斯的团队长期以来一直在研究由具有强偶数极性的原子形成的量子气体。"最近的实验表明,这种气体与超流氦有很大的相似性."Lauriane Chomaz谈到过去几年在因斯布鲁克和斯图加特的一系列实验结果时说,“这些特征为我们认识到事物的这种奇怪状态奠定了坚实的基础。物体达到这种状态后,数以千计的气体粒子会同时自发组织形成晶体结构,所有粒子的宏观波函数完全相同。——这是超固态的关键标志。”

通过微调铒和镝量子气体粒子之间的相互作用强度,Inbruck的研究人员在实验上创造了一种可以表现出超固态特征的物质态。“在铒形成的量子气体中,这种超固态的表现转瞬即逝,就像最近在比萨和斯图加特的实验一样。但是镝形成的量子气体却达到了前所未有的稳定性。”Caffers的Francis Leno指出,“这个超固态性能不仅持续了很长时间,而且是通过蒸发冷却直接达到这种状态的。”就像吹热茶和冷却茶一样,冷却的原理是把携带大部分能量的粒子赶出去,这样气体就会逐渐冷却下来,最终达到量子简并静止态,达到热平衡时就会产生超固态性质。

这为未来的实验和理论研究提供了一个令人兴奋的新机会,因为:通过这组实验设置得到的超固态几乎不受逃逸力学或激发的影响,从而为探索其激发光谱和超流行为铺平了道路。这项研究由奥地利科学基金会、奥地利科学院和欧盟资助。

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