Ett team av forskare från Royal Holloway University of London och Cornell University har funnit att ett prickmönster uppstår i superfluid helium-3 när det placeras i en tunn hålighet och utsätts för ett magnetfält. De har publicerat sina resultat i tidskriften Fysiska granskningsbrev .

Mycket arbete under de senaste åren har visat att supraledning är ganska vanligt i metaller som utsätts för mycket kalla temperaturer. Forskare har funnit att nollresistanstillståndet uppstår på grund av att elektroner bildar ett kondensat av Cooper-par som bär elektrisk ström utan att förlora något av det. Mindre känt är att liknande parningar sker i neutronstjärnor, kvarg materia, vissa gaser vid mycket låga temperaturer och neutrala helium-3-atomer. I denna nya insats, forskarna studerade beteendet hos sådana atomer under olika förhållanden, och därigenom, upptäckte att ett 2D-mönster dök upp i superfluid helium-3 när det var instängt med hjälp av ett magnetfält.

I sitt arbete, forskarna pumpade helium-3 in i en kiselglascell med en inre hålighet som hade en höjd på bara 1,1 um – de ökade trycket inuti till 30 mbar. Nästa, de gjorde pulsade kärnmagnetiska resonansmätningar i ett applicerat magnetfält på 31 mT. De rapporterar att de gjorde det möjligt för dem att identifiera två B-faser i kaviteten. De noterar att de förväntade sig att se endimensionell modulering i både B+ och B-fas, och ränder skulle bildas med väggar mellan dem gjorda av icke-superflytande material. Istället, de fann att arean för B+-domänen var fyra gånger större än B-domänen. De noterade att detta innebar att deras randantaganden var felaktiga. För att förklara skillnaden, de föreslår en 2-D-modulering i superfluid ordning där B-domänerna är mönstrade som prickar inom en B+-domän.

Forskarna noterar att deras resultat öppnar dörren till fler frågor, som storleken på prickarna och avståndet mellan dem. Dessutom, gränsernas karaktär är ännu okänd. Eftersom mönstret var oväntat, det krävs nya teorier för att förklara det.

© 2019 Science X Network