美首次制備出高溫費(fèi)米子超流體 (2005-06-29)
發(fā)布時(shí)間:2007-12-04
作者:
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
瀏覽:1269
由2001年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主沃爾夫?qū)?克特勒主持的美國(guó)麻省理工學(xué)院研究小組22日宣布,他們?cè)谑澜缟鲜状沃苽涑隽烁邷刭M(fèi)米子超流體,并實(shí)際觀測(cè)到了超流體的運(yùn)動(dòng)。
科學(xué)家在最新一期《自然》雜志上報(bào)告說(shuō),他們將屬于費(fèi)米子的鋰同位素鋰6的原子蒸氣冷卻到億分之五開(kāi)(熱力學(xué)溫度單位,0開(kāi)相當(dāng)于零下273.15攝氏度,即絕對(duì)零度),并觀察到了超流體現(xiàn)象。在如此低溫條件下制備出的超流體稱(chēng)為高溫費(fèi)米子超流體確實(shí)有些奇怪,但克特勒解釋說(shuō),溫度隨著粒子的密度而增加,他們實(shí)現(xiàn)的蒸氣超流體臨界溫度,如果折算成固體金屬中粒子的密度就已高于室溫,是目前最高的臨界溫度。
自2001年以來(lái),美國(guó)、奧地利、德國(guó)的多個(gè)研究小組報(bào)告說(shuō),將費(fèi)米子在極低溫度下配對(duì),可以表現(xiàn)出玻色子的特性。超流體是玻色子最重要的特性之一,現(xiàn)在世界上有多個(gè)研究小組正在研究實(shí)現(xiàn)費(fèi)米子的超流體態(tài),而克特勒等人率先實(shí)現(xiàn)了突破。
研究人員報(bào)告說(shuō),他們首先將鋰6蒸氣冷卻到接近絕對(duì)零度左右,然后用一束紅外線(xiàn)激光將蒸氣團(tuán)“固定”住,紅外線(xiàn)激光的電場(chǎng)和磁場(chǎng)使鋰6原子只能在原位振動(dòng)。最后,研究人員用一束綠色激光在鋰6蒸氣團(tuán)周?chē)@行,帶著蒸氣團(tuán)旋轉(zhuǎn)。今年4月份他們拍攝的一幅照片顯示,蒸氣團(tuán)的樣子變得像奶酪一般,中間出現(xiàn)了整齊劃一的小孔,這是超流體狀態(tài)的獨(dú)特標(biāo)志。物理學(xué)界高度評(píng)價(jià)這一成果。