Превърнаха светлина в твърдо тяло

Лазерна светлина за пръв път бе превърната в твърдо тяло. Постижението е на малък международен екип от нанотехнолози, инженери и физици. Светлината е била преобразена в свръхфлуидно твърдо тяло – състояние на материята, което съществува само в квантовия свят. Откритието е описано в статия, публикувана в списание „Nature“.

Теорията за свръхфлуидните твърди тела е известна на науката вече от около 50 години. В последни години се отчита голям напредък по темата. Това са обекти, които досега са били постигани единствено с помощта на атоми и в специални условия при изключително ниска температура, при това за кратък период от време. Предишни изследвания показват, че свръхфлуидните твърди тела имат нулев вискозитет и се образуват в кристалоподобни структури, подобно на начина, по който атомите са подредени в кристали, пише изданието „Phys.org“.

Терминът все пак не описва твърдо тяло, а по-скоро кристал, притежаващ свръхфлуидност. При него частиците минимизират своята енергия и се наблюдава съчетание на свойствата на свръхфлуидите да се движат без триене с подредената структура на кристалите.

За да превърнат лазерната светлина в свръхфлуидно твърдо тяло, изследователите са изстреляли лазер върху парче галиев арсенид, оформено със специални набраздявания. Когато светлината удари тези набраздявания, взаимодействията между нея и материала водят до образуването на поляритони – вид хибридна частица (квазичастица) – които са ограничени от резките по предварително проектиран начин. Това принуждава поляритоните да се оформят в свръхфлуидно твърдо тяло.

След това изследователският екип си поставя задачата да го тества, за да се увери, че наистина е свръхфлуидно твърдо вещество – задача, усложнена от факта, че свръхфлуидно твърдо вещество, направено от светлина, никога не е било създавано преди. Въпреки трудностите, изследователите успяват да покажат, че тяхното свръхфлуидно твърдо вещество е едновременно твърдо и течно и няма вискозитет.

Изследователите са решени да продължат работата си по темата, за да изучат по-добре структурата на свръхфлуидното твърдо тяло, преобразено от светлина. Очакванията са, че този вид материали е по-удачен за изследователска работа в сравнение с телата, преобразували атоми.