美国麻省理工学院(MIT)的一群科学家们最近创造了原子气体,这种气体展现了高温超流态(superfluid)特性。
MIT的研究与金属内电子超导性密切相关。观测超流体有可能帮助解决困扰已久的高温超导性问题,超导可广泛应用于磁铁、传感器和高能效电力传输。
研究小组由诺贝尔奖得主Wolfgang Ketterle和MIT物理教授领导,观测了许多从气体放射出来的旋涡,这是气体超流体的确切标志。
通常气体旋转起来就像普通的物体,但超流体气只能在它形成类似于迷你龙卷风的旋涡时才旋转。这使旋转的超流体看起来像瑞士干奶酪(Swiss cheese),奶酪上的孔洞就代表着龙卷风的中心。
研究小组耗时近一年,创建了接近圆形的磁场和激光束,用于旋转气体。“在超流体和超导体内,粒子前后紧挨着移动。它们形成一个巨大的量子机械波。” Ketterle解释道。这种运动允许超导以无阻抗运载电流。
超流体Fermi气体还能作为易于控制的模型系统,用于研究密度更高的物质特性,如固态超导体、中子星或夸克胶子等离子这些存在于宇宙初期的物质。
MIT的研究成果已发布《自然》杂志。该项目由美国国家科学基金会、海军研究办公室、NASA及陆军研究办公室支持。
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