Звышцякучае цвёрдае цела

Звышцякучае цвёрдае цела (англ.: Supersolid) — тэрмадынамічная фаза квантавай вадкасці, якая прадстаўляе сабой цвёрдае цела са ўласцівасцямі звышцякучай вадкасці.

Уласцівасці суперсалідаПравіць

Вядома, што пры астуджэнні квантавай вадкасці (кандэнсату Бозэ — Эйнштэйна) да пэўнай тэмпературы яна набывае звышцякучыя ўласцівасці (напрыклад, нулявую глейкасць, гэта значыць не валодае трэннем). Магчымасць звышцякучасці квантавых крышталёў была прадказана яшчэ ў 1969 годзе Андрэевым і Ліфшыцам, а таксама незалежна Чэстарам і Легетам, аднак эксперыментальна не было выяўлена ніякіх анамалій в уласцівасцях цвёрдага гелія. Толькі ў 2004 годзе Мозэс Чан і Юн Шон Кім з Пенсільванскага ўніверсітэта, праводзячы эксперыменты з вярчальным ківачом, запоўненым сітаватым шклом з цвёрдым геліем, выявілі некласічны момант інерцыі, які інтэрпрэтавалі, як пераход часткі крышталя ў звышцякучі стан [1].

Дадзеная праца стымулявала разнастайныя эксперыментальныя даследаванні, аднак адназначнага разумення дагэтуль няма. Наяўныя эксперыментальныя дадзеныя сведчаць аб тым, што анамальныя паводзіны цвёрдага гелія выклікана бязладзіцай у крышталі, найбольш верагодныя прычыны якога: вакансіі і дыслакацыі, межзеранныя мяжы, шкляная або вадкая фазы. Далейшыя эксперыменты паказалі, што інтэрпрэтацыя знойдзенага эфекту як пераходу цвёрдага гелія ў звышцякучы стан была памылковай [2][3].

У 2009 годзе фізікі з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі атрымалі газ рубідыю ў стане звышцякучага цвёрдага цела.[4]

У навуковых артыкулах тэрмін «supersolid» апісвае не цвёрдае цела, а хутчэй крышталь, які валодае звышцякучасцю. У дадзеным выпадку газападобны рубідый размеркаваўся па ячэйкам, якія ўтвораныя полем аптычнай рашоткі, гэта значыць атамы былі вымушаны ўтварыць крышталь, па сутнасці застаючыся разрэджаным газам).

Гэта дасягненне з’яўляецца наступным крокам у даследаванні бозэ-статыстыкі і фазавых пераходаў, так як раней існавалі толькі тэарэтычныя працы, якія прадугледжваюць магчымасць такога стану матэрыі. Улічваючы, што параметрамі аптычнай рашоткі ў дадзеным эксперыменце лёгка кіраваць, даследчыкі атрымалі зручны эксперыментальны спосаб вывучэння фазавых станаў бозэ-газу пры розных велічынях многіх параметраў — шчыльнасць газу, пастаянная рашоткі, сіла ўзаемадзеяння паміж атамамі. Гэта можа дапамагчы ў тлумачэнні высокатэмпературнай звышправоднасці і іншых з’яў, дзе дагэтуль няма канчатковага рашэння па механізме, і, хоць прапанавана шмат тэарэтычных здагадак, не было надзейных метадаў прамой праверкі.

Гл. таксамаПравіць

Зноскі

  1. E. Kim and M. H. W. Chan (2004). "Probable Observation of a Supersolid Helium Phase". Nature 427 (6971): 225–227. doi:10.1038/nature02220. PMID 14724632. Bibcode2004Natur.427..225K. 
  2. Duk Y. Kim, Moses H. W. Chan Absence of supersolidity in solid helium in porous Vycor glass. — 30.07.2012. — arΧiv:1207.7050
  3. Сафин Д. Сообщения о сверхтекучести твёрдого гелия оказались ошибочными. Компьюлента (18 кастрычніка 2012). Праверана 19 кастрычніка 2012.
  4. Физики обнаружили сверхтекучесть твердого рубидия//Lenta.ru

ЛітаратураПравіць