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새로운 차원에서 생성된 이상한 초고체 상태 물질

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고체, 액체, 기체 및 플라즈마와 같은 잘 알려진 물질의 기본 상태 외에도 실험실에서 많은 이국적인 상태가 만들어지고 있습니다. 그 중 하나는 "초고체,”는 불과 몇 년 전에 확인되었으며 현재 인스브루크 대학의 연구원들이 새로운 XNUMX차원 형태로 그것을 만들었습니다.

초고체는 소리가 나지 않습니다. 기본적으로 원자는 일반 고체처럼 단단한 결정 구조로 배열되어 있지만 초유체처럼 점도가 1960인 상태로 흐를 수도 있습니다. 그것은 역설처럼 들리지만 과학자들은 2017년대부터 이론적으로 가능하다고 생각했으며 XNUMX년에 마침내 실험적으로 확인되었습니다.

여러 연구팀이 다른 물질 상태를 사용하여 초고체를 만들었습니다. 보스-아인슈타인 응축수 (BEC). 이것들은 거의 절대 영도까지 냉각된 원자의 저밀도 가스 구름으로 구성되며, 그 시점에서 일반적으로 그렇게 큰 규모에서는 볼 수 없는 이상한 양자 쿼크를 나타냅니다. BEC의 모든 원자는 다음 위치에 존재합니다. 매주 비편재화(delocalization)라고 하는 현상에서 동시에 클라우드 내의 지점입니다.

이전 실험에서 초고체는 XNUMX차원으로만 만들어졌기 때문에 원자는 한 방향으로만 흐를 수 있었습니다. 이제 인스부르크 팀은 줄을 따라 움직이는 것에서 종이 조각 주위를 움직이는 것으로 업그레이드하는 것과 같이 완전히 새로운 차원의 놀이를 제공했습니다. 이 BEC는 디스프로슘 원자로 만들어졌으며 원자 사이의 자기 상호 작용으로 인해 스스로 격자 모양으로 정렬된 방울로 배열되었습니다.

이 연구의 저자인 매튜 노시아(Matthew Norcia)는 "일반적으로 각 원자는 특정 액적에서 발견될 것이라고 생각할 것입니다. 그러나 초고체 상태에서 각 입자는 모든 액적에 걸쳐 비편재화되어 각 액적에 동시에 존재합니다. 따라서 기본적으로 동일한 비편재화된 원자를 공유하는 일련의 고밀도 영역(액적)이 있는 시스템이 있습니다.”

팀은 이 돌파구를 통해 물리학자들이 XNUMX차원 초고체가 할 수 없는 완전히 새로운 양자 기이한 범위를 연구할 수 있다고 말합니다.

Norcia는 "예를 들어, XNUMX차원 초고체 시스템에서 인접한 여러 방울 사이의 구멍에서 소용돌이가 어떻게 형성되는지 연구할 수 있습니다."라고 말합니다. "이론적으로 설명된 이러한 소용돌이는 아직 입증되지 않았지만 초유동성의 중요한 결과를 나타냅니다."

이 연구는 저널에 발표되었습니다 자연.

출처: 인스부르크 대학 를 통해 유레카 럿트

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출처: https://newatlas.com/physics/supersolid-two-dimensional-state-matter/

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