Supersolidler, kuantum etkileri nedeniyle hem katı hem de sıvı gibi davranan garip malzemelerdir – ve şimdi araştırmacılar lazer ışığından ilgi çekici yeni bir süpersolid türü yarattılar.
Işık, süpersolid adlı garip bir malzemeye dönüştürüldü
Bir sıvı gibi akabilen garip bir katı, ilk kez ışıktan yaratılmıştır. Bunu incelemek, araştırmacıların egzotik kuantum durumlarını daha iyi anlamalarına yardımcı olacaktır.
“Aslında bir katı haline getirdik. Bu oldukça harika ”diyor Dimitris İtalya’daki Ulusal Araştırma Konseyi’nde (CNR) TrypoGeorgos. CNR’de de Daniele Sanvitto’nun ışığın on yıldan daha uzun bir süre önce nasıl sıvı olabileceğini gösterdiğini belirtiyor. Şimdi TrypoGeorgos, Sanvitto ve meslektaşları sadece katı değil, kuantum “süpersolid” yapmak için ışık kullandılar.
Supersolidler aynı anda sıfır viskoziteye ve tuz kristallerindeki atomların düzenlenmesine benzer kristal benzeri bir yapıya sahiptir. Bu garip malzemelerin kuantum aleminin dışında bir muadili yoktur. Bu nedenle, daha önce sadece ihmal edilebilir kuantum etkilerinin baskın hale geldiği, aşırı düşük sıcaklıklara soğutulmuş atomlarla deneylerde yaratılmıştır.
Ancak bu deneyde araştırmacılar, ultracold atomlarını yarı iletken alüminyum galyum arsenit ve bir lazerle değiştirdiler.
Lazeri, dar sırtlar paternine sahip olan küçük bir yarı iletken parçasına parladılar. Işık ve malzeme arasındaki karmaşık etkileşimler sonunda polariton adı verilen bir tür hibrit parçacık oluşturdu. Sırt deseni, bu “quasipartiküllerin” nasıl hareket edebileceğini ve polaritonların bir süpersolid oluşturacak şekilde hangi enerjilere sahip olabileceğini kısıtladı.
Sanvitto, ekibin hem katı hem de viskozitesi olmayan bir sıvı olduğunu kanıtlamak için bu tuzağa düşmüş ve dönüştürülmüş ışığın yeterli özelliğini çok kesin olarak ölçmesi gerektiğini söyledi. Bu bir meydan okumaydı çünkü bilim adamları daha önce ışıktan yapılmış bir süpersolid yaratmış ve deneysel olarak değerlendirmemişlerdi.
Fransa’daki Sorbonne Üniversitesi Alberto Bramati, yeni deney, fizikçilerin kuantum maddesinin bir faz geçişinden geçerek durumunu nasıl değiştirebileceğine dair genel anlayışına katkıda bulunuyor. Ekip açıkça bir süpersolid yaptıklarını gösterdi, ancak özelliklerini anlamak için daha birçok ölçüm yapılması gerektiğini söylüyor.
TrypoGeorgos, ışık tabanlı süpersolidlerin manipüle edilmesinin, daha önce atomlarla oluşturulanlardan daha kolay olabileceğini, bu da ekibinin deneyini bir dizi yeni ve şaşırtıcı madde türünü anlamaya yönelik ilk adım haline getirebileceğini söylüyor.
“Gerçekten yeni bir şeyin başlangıcındayız” diyor.
