Итальянским физикам впервые удалось использовать энергию света для создания надтекучего твердого тела. Это термодинамическая фаза квантовой жидкости, которая является твердым телом с свойствами надтекучей жидкости. При охлаждении квантовой жидкости до определенной температуры она приобретает надтекучие характеристики, в частности, нулевую вязкость, что означает отсутствие трения.
Об этом сообщает ProIT
«Мы фактически превратили свет в твердое тело. Это довольно круто», — отметил физик Национального исследовательского совета Италии Димитриос Трипогеоргос.
Однако заявление ученого несколько преувеличено, так как исследователи просто направили лазер на участок полупроводника со специальным рисунком, содержащим узкие выступы. В результате взаимодействия света с полупроводником были получены гибридные частицы, известные как поляритоны. Это достижение основывается на предыдущих работах ученой из Национального исследовательского совета Италии Даниеллы Санвитто, которая более десяти лет назад доказала, что свет может использоваться для формирования необычных квантовых материалов.
Специальный рисунок на полупроводнике играл ключевую роль, ограничивая движение этих частиц и их энергетические уровни, что позволило им объединяться в твердое надтекучее тело. Для своего исследования итальянские ученые использовали арсенид галлия-алюминия в качестве полупроводника.
Команде исследователей пришлось решить непростую задачу подтверждения своих результатов: им нужно было точно измерить многочисленные свойства этого недавно образованного надтвердого тела, чтобы доказать, что оно действительно имеет характеристики как твердого тела, так и жидкости без вязкости.
До сих пор подобные необычные материалы можно было получить лишь в контролируемых экспериментах с атомами, охлажденными до крайне низких температур, где квантовые эффекты лучше всего проявлялись и становились доступными для наблюдения. Как отметил Альберто Брамати из Университета Сорбоны, проведенное исследование позволяет получить более глубокое понимание того, как квантовая материя изменяет свое состояние с помощью фазового перехода. Однако ученый также отметил, что для полного понимания свойств этого вещества необходимы дополнительные измерения и анализы.
Трипогеоргос высказал предположение, что такие формы материи могут быть более контролируемыми, чем те, что образуются с помощью атомов, что открывает новые возможности для исследования необычных состояний материи.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
