Osegi
Bilim·1 dk okuma

Oda sıcaklığında süpersolid: sıvı kristal mikrokavitelerde atılım

Varşova, Zürih ve CNRS'den araştırmacılar, sıvı kristal mikrokavitelerle kriyostat kullanmadan oda sıcaklığında süpersolid elde edip kontrol etti.

Laboratory setup with a liquid crystal optical microcavity producing interference fringes of light, used to create a supersolid at room temperature.
Görsel: CHIP Polska - Technologie mamy we krwi!
SUMODialoediviewergiftdetect

Varşova Üniversitesi, Askeri Teknoloji Akademisi (WAT), IBM Research Zurich ve Fransız CNRS'den oluşan uluslararası bir ekip, süpersolid (stan nadstały) halinin oda koşullarında üretilip kontrol edilebildiğini gösterdi. Çalışma Science Advances dergisinde yayımlandı. Yapılar yaklaşık 60°C'ye kadar ısıtıldığında bile tam işlevselliğini koruyor ve optoelektronik özellikleri dışarıdan uygulanan gerilimle dinamik biçimde ayarlanabiliyor.

1960'lardaki teoriden ışık yoğuşuklarına

Süpersolid fikri 1960'lara uzanıyor. Kuramcılar, katı bir kristal örgünün viskozitesiz akış anlamına gelen süperakışkanlıkla bir arada bulunabileceğini öne sürmüştü. Bunun laboratuvarda doğrulanması ise 2017'yi buldu; hal ilk kez ultra soğuk atomlardan oluşan Bose-Einstein yoğuşuklarında gözlendi.

Avrupalı ekip kriyojenik engeli aşmak için yavaş atomlar yerine ışık ve madde yarı parçacıklarını kullandı. Optik mikrokavitede hapsedilen fotonlar ile eksitonlar güçlü bağlaşım rejiminde eksiton-polaritonları oluşturuyor. Bu yarı parçacıkların ömrü yalnızca birkaç pikosaniye, ancak bu süre kuantum süperakışkan gibi davranan bir yoğuşuk oluşturmaya yetiyor.

Süpersolid geçişi, numune yüzeyinde düzenli aralıklarla sıralanan parlak girişim çizgilerinin yayılmasıyla kaydedildi. Çizgiler hem ışık şiddetinde hem de polarizasyonda eşzamanlı düzen gösterdi. Olaya kendiliğinden simetri kırılması eşlik etti. CNRS Institut Pascal'dan Prof. Guillaume Malpuech'e göre her lazer darbesinde çizgiler farklı, rastgele konumlarda belirdi; bu da sistemin eşdeğer taban durumlarından birini seçtiğini öngören teoriyle örtüşüyor.

Birkaç saatlik zaman penceresi

Düzeneğin çekirdeğini WAT'ta tasarlanıp üretilen, özel bileşimli sıvı kristalle doldurulmuş mikrokaviteler oluşturuyor. IBM Research Zurich ekibi bunların üzerine ultra ince organik yarı iletken katmanlar kaplıyordu.

Yarı iletken malzeme sıvı kristal ortamla yavaşça kimyasal tepkimeye girdiği için numune, hazırlandıktan sonra yalnızca birkaç saat kararlı kalıyordu. Tüm optik ölçümlerin bu dar pencerede yapılması gerekti ve her tekrar için tamamen yeni bir numune üretildi.

Araştırmacılar, gerilimle ayarlanabilen sıvı kristal mikrokavitelerin ışık ve maddenin yeni kuantum fazlarını incelemek için esnek bir platform sunduğunu belirtiyor. Bu da entegre kuantum fotonik devrelerin küçültülmesine giden basit bir yol açıyor.

Göz atmaya değer uygulamalar

SUMO: sayı bulmacası

Doğru kareleri seçin, toplayın, hedefe ulaşın. Öğrenmesi kolay, ustalaşması zor. Ücretsiz, her yaşa uygun.

Dialo: konuşarak dil öğrenin

Yapay zekâ sohbet partneriyle konuşun; her cümleniz düzeltilip kendi dilinizde açıklanarak geri gelsin. 9 dil, A1'den C2'ye.

Etiketler:supersolidquantum physicsphotonicsexciton-polaritonsliquid crystalsscience advances

Aynı günden diğer haberler

Tümünü gör →

Daha fazla: Bilim

Tümünü gör →