固体、液体、気体、プラズマなどの基本的なよく知られた物質の状態に加えて、実験室では多くのエキゾチックな状態が引き起こされています。 これらのXNUMXつ、「超固体」は数年前に確認されたばかりであり、現在、インスブルック大学の研究者はそれを新しい二次元の形で作成しました。
超固体はそれがどのように聞こえるかもしれません。 基本的に、その原子は通常の固体のように剛直な結晶構造に配置されていますが、超流動のようにゼロ粘度で流れることもできます。 それは逆説のように聞こえますが、科学者たちは1960年代から理論的に可能であると考えており、2017年にようやく実験的に確認されました。
研究者のいくつかのチームは、と呼ばれる別の物質の状態を使用して超固体を作成しました ボーズ・アインシュタイン凝縮 （BEC）。 これらは、ほぼ絶対零度に冷却された原子の低密度ガス雲で構成されており、その時点で、通常はそれほど大規模には見られない奇妙な量子の癖を示します。 BECのすべての原子はに存在します あらゆる 非局在化と呼ばれる現象で、同時にクラウド内をポイントします。
以前の実験では、超固体は一次元にしか作られていないため、原子は一方向にしか流れることができませんでした。 現在、インスブルックチームは、弦に沿った移動から一枚の紙の周りの移動にアップグレードするなど、まったく新しい次元で遊ぶことができます。 このBECはジスプロシウム原子でできており、原子間の磁気相互作用により、原子は液滴に配置され、液滴はグリッドに並んでいます。
「通常、各原子は特定の液滴の中にあり、それらの間を行き来する方法はないと思うでしょう」と、研究の著者であるマシュー・ノルシアは言います。 「しかし、超固体状態では、各粒子はすべての液滴にわたって非局在化され、各液滴に同時に存在します。 つまり、基本的に、すべてが同じ非局在化原子を共有する一連の高密度領域（液滴）を持つシステムがあります。」
チームは、この画期的な進歩により、物理学者は一次元の超固体では不可能なまったく新しい範囲の量子の奇妙さを研究できるようになる可能性があると述べています。
「たとえば、XNUMX次元の超固体システムでは、いくつかの隣接する液滴間の穴に渦がどのように形成されるかを調べることができます」とNorcia氏は言います。 「理論的に説明されているこれらの渦はまだ実証されていませんが、超流動の重要な結果を表しています。」
研究は雑誌に掲載されました 自然.
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出典：https：//newatlas.com/physics/supersolid-two-dimensional-state-matter/
