பெரிய இரு பரிமாண மீத்திண்மத்தை உருவாக்க காந்த அணுக்களின் வாயுவை குளிர்வித்தல்

ஒரு புதிய ஆய்வு, பிரான்செஸ்கா ஃபெர்லைனோ மற்றும் ரஸ்ஸல் பிஸ்ஸெட் தலைமையிலான ஆய்வுகள், ஒரு அணு வாயுவை வட்ட, இரு பரிமாண வடிவத்துடன் மீத்திண்ம்மாக எப்படி குளிர்விப்பது என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த முறையானது, பொருளின் இந்த கவர்ச்சியான நிலைகளை மேலும் ஆய்வு செய்வதற்கும், கொந்தளிப்பான சுழல்கள் போன்ற அம்சங்களைத் தேடுவதற்கும் ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கும்.

சமீப வருடங்களில் ஒரு புதிய பொருளின் நிலை தோன்றியுள்ளது: அதாவது மீத்திண்மம். இது ஒரு திடப்பொருளின் படிக அமைப்பு மற்றும் மீபாய்மம், உராய்வு இல்லாமல் பாயும் ஒரு வகை குவாண்டம் திரவத்தை உருவாக்கும் பண்புகள் இரண்டையும் கொண்டுள்ளது. இன்ஸ்ப்ரூக் பல்கலைக்கழகத்தின் பரிசோதனை இயற்பியல் துறையைச் சேர்ந்த ஃபிரான்செஸ்கா ஃபெர்லைனோ தலைமையிலான குழு மற்றும் இன்ஸ்ப்ரூக்கில் உள்ள ஆஸ்திரிய அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸில் உள்ள குவாண்டம் ஆப்டிக்ஸ் மற்றும் குவாண்டம் தகவல் நிறுவனம் காந்த அணுக்களின் அல்ட்ராகோல்ட் குவாண்டம் வாயுக்களில் மீத்திண்மம் நிலைகளை உருவாக்கிய முதல் குழுவாகும். ஒரு பரிமாணத்தில் மீத்திண்மங்களை உருவாக்கும் ஒரு நிறுவப்பட்ட முறை இரண்டு பரிமாணங்களில் அவற்றை உருவாக்கத் தவறிவிட்டது என்பதை அவர்கள் இப்போது காட்டுகிறார்கள்.

“இருப்பினும், ஒரு புதிய கோட்பாட்டு நுட்பத்தை உருவாக்குவதன் மூலம், காந்த அணுக்களின் வாயுவை நேரடியாக மீத்திண்ம பகுதியில் குளிர்விப்பது பெரிய இரு பரிமாண மீத்திண்மங்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு சாத்தியமான முறையாகும் என்பதை நாங்கள் நிரூபிக்கிறோம்,” என இயற்பியல் ஆய்வுக் கடிதங்களில் புதிய ஆய்வின் ஆசிரியர் தாமஸ் பிளாண்ட் கூறுகிறார். இந்த ஆய்வுக்கு, ஆராய்ச்சியாளர்கள் வட்டமான, பான்கேக் அளவிலான பொறிகளைப் பயன்படுத்தினர். இது இரு பரிமாண மீத்திண்மம் எனப்படும் பொருளின் புதிய நிலையை சோதனை ரீதியாகக் கண்காணிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களின் குழுவை வழிநடத்தியது. கடந்த ஆண்டு, அதே குழு நீளமான வடிவியல் வடிவங்களில் முதல் இரு பரிமாண மீத்திண்மத்தைக் கவனித்தது. இந்த சோதனைகள் படிக வளர்ச்சியின் எதிர்கால தத்துவார்த்த ஆய்வுகளுக்கான கதவைத் திறக்கின்றன. “உதாரணமாக, இரு பரிமாண மீத்திண்ம அமைப்பில், சுழல்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை ஒருவர் ஆய்வு செய்யலாம். கோட்பாட்டில் விவரிக்கப்பட்டுள்ள இந்த சுழல்கள் இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை, ஆனால் அவை மீபாய்மத்தின் ஒரு முக்கிய விளைவைக் குறிக்கின்றன,” என்கிறார் தாமஸ் பிளாண்ட்.

References:

• Bland, T., Poli, E., Politi, C., Klaus, L., Norcia, M. A., Ferlaino, F., & Bisset, R. N. (2022). Two-Dimensional Supersolid Formation in Dipolar Condensates. Physical Review Letters, 128(19), 195302.
• Norcia, M. A., Politi, C., Klaus, L., Poli, E., Sohmen, M., Mark, M. J., & Ferlaino, F. (2021). Two-dimensional supersolidity in a dipolar quantum gas. Nature, 596(7872), 357-361.
• Bland, T., Poli, E., Politi, C., Klaus, L., Norcia, M. A., Ferlaino, F., & Bisset, R. N. (2021). Two-dimensional supersolidity in a circular trap. arXiv preprint arXiv:2107.06680.
• Chomaz, L., Petter, D., Ilzhöfer, P., Natale, G., Trautmann, A., Politi, C., & Ferlaino, F. (2019). Long-lived and transient supersolid behaviors in dipolar quantum gases. Physical Review X, 9(2), 021012.
• Poli, E., Bland, T., Politi, C., Klaus, L., Norcia, M. A., Ferlaino, F., & Santos, L. (2021). Maintaining supersolidity in one and two dimensions. Physical Review A, 104(6), 063307.