Белорусский государственный
технологический университет
Belarusian State Technological University
Факультеты
ОИВР
Наука
Факультеты Абитуриентам ОИВР Партнёрам Библиотека Одно окно Инженерные классы
Наука
Физики впервые получили магнитную сверхтекучую жидкость

Ученые смогли создать систему, которая ведет себя как сверхтекучая жидкость с магнитными свойствами. Они смогли наблюдать это в лазерной ловушке при близкой к абсолютному нулю температуре. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

В ультрахолодных квантовых газах частицы могут взаимодействовать друг с другом в необычных режимах. Например, в рамках сверхтекучести. Многие новые свойства таких объектов объясняются переходом в состояние конденсата Бозе—Эйнштейна, в котором множество частиц занимает одно квантовое состояние, из-за чего их поведение оказывает очень сильно скоррелированным.

В новой работе физики из Университета Париж-север XIII (Франция) охладили 40 000 атомов хрома до 400 нанокельвинов, чтобы получить конденсат Бозе—Эйнштейна. В результате все атомы перешли на самый низкий энергетический уровень, в котором они обладают ненулевым магнитным моментом спина. Спины всех атомов в облаке атомов в форме мяча для регби направили в одну сторону, поместив их во внешнее магнитное поле, сила которого постепенно увеличивалась вдоль конденсата. Из-за этого поля соседние спины формировали пары, после чего они стремились быть направленными в одну сторону. Затем с помощью радиочастотного импульса ученые развернули спины на 90° и стали наблюдать за возникшей динамикой.

Если бы магнитное поле было однородным, то спины всех атомов начали бы изменять направление с одинаковой частотой и оставались бы параллельными. В случае неоднородного поля, но в отсутствии спаривания между спинами, они начали бы вращаться с разными частотами, что разрушило бы параллелизм. Однако в данной системе с неоднородным полем и взаимодействием спины начали колебаться около изначальных положений с амплитудой, зависящей от положения в пространстве, при этом в существенной степени оставаясь направленными в одну сторону.

Такое коллективное поведение спинов соответствует ферромагнитной жидкости, то есть неупорядоченному телу, в котором возникает сильная намагниченность в присутствии внешнего поля. Также подобное поведение можно описать как спиновую волну, которая наблюдается в жидкостях и твердых телах, где близкое расположение атомов способствует взаимодействию между соседними спинами. Однако конденсат Бозе—Эйнштейна примерно в 10 миллионов раз более разреженный, чем обычные тела в конденсированном состоянии. Такую динамику в подобной системе наблюдали впервые.

Источник: indicator.ru



Опубликовано: 11.07.2018
Больше по рубрике
Жук Cyphochilus стал "прототипом" для создания самого белого материала на свете
16.03.2018
Графеновые наноленты станут проводниками цепей молекулярной электроники
27.02.2018
ДНК-оригами - основа новой технологии высокоточной и скоростной литографии
14.02.2018
Диоксид ванадия - перспективный материал для электроники следующего поколения
14.02.2018
Представлена новая технология «умных» окон, которые обогреют дом благодаря магнитной жидкости
20.01.2018
Создан новый тип источников света, основой которых являются отдельные графеновые наноленты
20.01.2018
Новый миниатюрный спектрометр снабдит смартфоны массой дополнительных полезных функций
03.01.2018
Создана система искусственного интеллекта, рассчитывающая результаты органических химических реакций
13.12.2017
Расшифрована молекулярная структура лесного аромата
12.12.2017
Трехмерная печать "живыми" чернилами позволит создавать уникальные биохимические "фабрики"
07.12.2017