Afkøling af en gas af magnetiske atomer for at skabe store todimensionelle supersolider

I et nyt studie viser undersøgelser ledet af Francesca Ferlaino og Russell Bisset, hvordan man afkøler en atomart gas til et supersolid med en cirkulær 2D-form. Metoden vil give forskere mulighed for yderligere at studere disse eksotiske tilstande af stof og søge efter funktioner såsom turbulente hvirvler.

I de senere år er en ny tilstand af stof dukket op på scenen:supersolid. Dette har både krystalstrukturen af ​​et fast stof og egenskaberne af en superfluid, en kvantevæske, der kan flyde uden friktion. Holdet ledet af Francesca Ferlaino fra Institut for Eksperimentel Fysik ved Universitetet i Innsbruck og Instituttet for Kvanteoptik og Kvanteinformation ved det østrigske Videnskabsakademi i Innsbruck var blandt de første til at generere supersolide tilstande i ultrakolde kvantegasser af magnetiske atomer. Nu viser de, at en etableret metode til at danne supersolider i en endimensionel krystal – ved at indstille hvordan partiklerne interagerer med hinanden – ikke når supersoliditet i to dimensioner.

"Men ved at udvikle en ny teoretisk teknik demonstrerer vi, at afkøling af en gas af magnetiske atomer direkte ind i supersolid-regimet er en levedygtig metode til at skabe store todimensionelle supersolider," siger Thomas Bland, førsteforfatter til det nye studie i Physical Review Letters . Til dette bruger forskerne runde, pandekageformede fælder. Dette førte holdet til den eksperimentelle observation af det første supersolid i en rund fælde for at skabe et næsten cirkulært 2D supersolid. Dette følger det samme holds observation sidste år af de første 2D supersolider i aflange geometrier. Disse eksperimenter åbner døren til fremtidige teoretiske studier af krystalvæksten. "For eksempel kan man i et todimensionelt supersolid-system studere, hvordan hvirvler dannes. Disse hvirvler, der er beskrevet i teorien, er endnu ikke påvist, men de repræsenterer en vigtig konsekvens af superfluiditet," siger Thomas Bland. + Udforsk yderligere

Todimensionel supersolid kvantegas produceret i laboratoriet for første gang