Los supersólidos son fluidos y sólidos al mismo tiempo. Los físicos han investigado por primera vez qué sucede cuando un estado así se desequilibra. Descubrieron una forma blanda de un sólido de gran interés para la ciencia. Los investigadores informan que fuerontambién capaz de revertir el proceso y restaurar la supersolidez.
El año pasado, más de cincuenta años después de las propuestas teóricas iniciales, investigadores de Pisa, Stuttgart e Innsbruck lograron independientemente por primera vez crear los llamados supersólidos utilizando gases cuánticos ultrafríos de átomos de lantánidos altamente magnéticos. Este estado de la materia es, enun sentido, sólido y líquido al mismo tiempo. "Debido a los efectos cuánticos, un gas de átomos muy frío puede desarrollar espontáneamente tanto un orden cristalino de un cristal sólido como un flujo de partículas como un líquido cuántico superfluido, es decir, un fluido capaz de fluir sincualquier fricción ", explica Francesca Ferlaino del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia de Ciencias de Austria y el Departamento de Física Experimental de la Universidad de Innsbruck." Mucho simplificado, un supersólido dipolar se puede imaginar como una cadena de gotas cuánticas quecomunicarse entre sí a través de un baño de fondo superfluido ", dice Thierry Giamarchi, físico teórico de la Universidad de Ginebra.
sorprendentemente reversible
adentro Física de la naturaleza , los investigadores ahora informan cómo reacciona ese estado supersólido si el baño superfluido entre las gotitas se drena mediante el control del campo magnético externo. "Pudimos demostrar que sin el baño las gotitas rápidamente pierden conocimiento entre sí y comienzancomportarse como pequeños sistemas cuánticos independientes: se desfasan. El supersólido se convierte en un sólido normal ", dice Maximilian Sohmen del equipo de Francecsa Ferlaino." Este 'sólido', sin embargo, sigue siendo blando, puede tambalearse y soportar muchas excitaciones colectivas,llamados fonones ", añade Philipp Ilzhöfer del equipo de Innsbruck." Esto hace que este estado sea un tema de estudio muy interesante pero complejo con fuertes conexiones con la física del estado sólido y otros campos ".
Quizás sorprendentemente, los físicos de Innsbruck también fueron capaces de revertir este proceso de desfase: cuando reabastecieron el baño de fondo, las gotas renovaron su comunicación por túnel de partículas y restablecieron la supersolidez.
La investigación fue apoyada financieramente por el Fondo Austriaco de Ciencia FWF, el Ministerio Federal de Educación, Ciencia e Investigación, la Fundación Nacional Suiza de Ciencia y la Unión Europea.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Innsbruck . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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