Исследование сверхтекучих жидкостей привело к открытию феноменальной квантово-механической фазы, которая может проложить путь к сверхтвердым материалам.
При понижении температуры большинство веществ ведут себя вполне ожидаемым образом: сначала газ становится жидкостью, а затем твердым телом. Квантовая материя часто нарушает привычные правила физики. Уже более ста лет известно, что при экстремально низких температурах гелий проявляет необычные свойства. Вместо перехода в замороженную фазу, он преобразуется в сверхтекучее состояние — уникальное явление, характеризующееся отсутствием вязкости и способностью протечь сквозь микроскопически узкие щели.
Вопрос о поведении сверхтекучих жидкостей при еще большем снижении температуры долго оставался нерешенным, пишет ScienceDaily. Лишь недавно ученые из университетов Техаса и Колумбии сделали революционное наблюдение. Им удалось зафиксировать новую фазовую трансформацию, ранее считавшуюся невозможной.
Группа специалистов обнаружила, что охлажденная сверхтекучая жидкость способна перестать двигаться вовсе, формируя своеобразную квантово-механическую разновидность твердого тела. Согласно наблюдениям, новая фаза обладает характеристиками твердого материала, при этом она сохраняет некоторые признаки сверхтекучести. Такое открытие создает предпосылки для исследования сверхтвердых материалов.
В отличие от классических твердых тел, где атомы образуют жесткий каркас, сверхтвердые обладают специфическим внутренним порядком. Они сочетают характеристики обоих состояний: жидкости и твердого тела. До недавнего времени прямые доказательства существования таких материалов отсутствовали. Единственным способом добиться похожего эффекта было использование искусственно созданных структур в лабораторных условиях, основанных на лазерных технологиях и сложных системах охлаждения.
Источник: hi-tech.mail.ru