Tre forskargrupper som arbetar oberoende av varandra har visat att vissa dipolära kvantgaser kan stödja ett tillstånd av supersolid egenskaper. Ett team som leds av Giovanni Modugno vid universitetet i Florens har publicerat sina resultat i Fysiska granskningsbrev . Det andra laget, ledd av Tilman Pfau vid universitetet i Stuttgart, har publicerat sina fynd i Fysisk granskning X , och den tredje, ledd av Francesca Ferlaino vid universitetet i Innsbruck har laddat upp sina resultat till arXiv förtrycksserver.

Supersolider är teoretiserade material med atomer som är ordnade i kristallernas rumsliga periodicitet, men kan flyta som en vätska när de utsätts för extremt kalla förhållanden. I huvudsak, de är fasta ämnen som kan flyta som en vätska. På grund av deras unika egenskaper, forskare har försökt skapa dem i labbet, men tills nu, har haft liten framgång. I dessa tre nya insatser, alla tre lagen hävdar att de har använt teori och experiment för att visa dipolära kvantgaser kan stödja ett tillstånd av supersolid egenskaper-alla tre team uppnådde detta med hjälp av Bose-Einstein-kondensat (BEC), som särskilt är superfluider.

De flesta ansträngningarna att skapa supersolider har börjat med försök att tvinga in en supervätska i en kristallliknande struktur samtidigt som den behåller dess förmåga att flöda-men sådana ansträngningar har inte skett. 2003, två forskargrupper föreslog idén om att konstruera atomiska interaktioner med hjälp av långdistansdipolär koppling-en idé som visade löften men ändå inte ledde till skapandet av ett supersolid. Alla tre team i dessa nya ansträngningar har baserat sina ansträngningar på denna idé med hjälp av BEC eftersom de har naturligt starka magnetiska dipolmoment, tros vara en nödvändig del av att skapa ett supersolid.

Alla tre team arbetade med tanken att täta "droppar" kommer att bildas i en BEC under rätt förhållanden, där bara de rätta interaktionerna skulle resultera i koherens mellan dropparna, möjliggör skapandet av en kristallin struktur - allt samtidigt som flödesegenskaperna för den ursprungliga BEC bibehålls.

Två av lagen, de som leds av Modugno och Pfau, använde isotopen dysprosium-162 i sitt arbete på grund av de frånstötande krafterna som dominerar dipolära interaktioner. Det tredje laget använde två andra isotoper, dysprosium-164 och erbium-166 på grund av deras dominerande dipolära interaktioner. I slutet, alla tre visade att dipolära gaser kan användas för att visa egenskaper hos ett supersolid i ett material.

© 2019 Science X Network