Итальянские физики впервые удалось использовать энергию света для создания твердой сверхтекучей жидкости. Сверхтекучее твердое тело — это термодинамическая фаза квантовой жидкости, которая представляет собой твердое тело со свойствами сверхтекучей жидкости. Когда квантовая жидкость охлаждается до определенной температуры, она приобретает свойства сверхтекучей (в частности, нулевую вязкость, т.е. отсутствие трения).
«Мы превратили свет в твердое тело. Это замечательно», — говорит физик из Национального исследовательского совета Италии. Димитриос Tripogeorgos.
На самом деле утверждение ученого несколько преувеличено, так как исследователи просто направляют лазер на участок полупроводника со специальным рисунком с узкими выступами и, благодаря взаимодействию света и полупроводника, образуются гибридные частицы, называемые поляритоны Это достижение основывается на более ранних работах ученого из Национальный исследовательский совет Италии Даниэлла Санвитто, которая более 10 лет назад продемонстрировала, что свет может быть использован для формирования необычных квантовых материалов.
Специальный рисунок, нанесенный на полупроводник, сыграл решающую роль в ограничении движения этих частиц и их энергетических уровней, что позволило им объединиться в сверхтекучее твердое тело. В своем исследовании итальянские ученые использовали в качестве полупроводника арсенид галлия и алюминий.
Для подтверждения своих результатов команда столкнулась с серьезной проблемой: им нужно было точно измерить достаточное количество свойств этого вновь образованного сверхтвердого тела, чтобы показать, что оно действительно обладает характеристиками как твердого тела, так и вязкой жидкости.
До сих пор такие необычные материалы можно было получить только в контролируемых экспериментах с атомами, охлажденными до крайне низких температур. Квантовые эффекты в таких условиях лучше проявляли себя и были доступны для наблюдения. По словам Альберто Брамати из Университета Сорбонны, исследование дает более широкое понимание того, как квантовая материя меняет состояние через фазовый переход. Однако ученый добавил, что для полного понимания свойств этого вещества необходимы дальнейшие измерения и анализы.
Трипогеоргос, тем временем предположил, что такие формы материи могут быть более управляемыми, чем те, что образуются из атомов. Это позволит глубже изучить новые, необычные состояния материи.
