26/12/2005

Получено новое «супертвердое» состояние вещества

Американские физики Мозес Чан (Moses Chan) и Юн-Сен Ким (Eun-Seong Kim) из Пенсильванского университета получили принципиально новое «супертвердое» состояние вещества путем охлаждения гелия-4 до ультранизких температур. По сообщению sciam.ru, особые свойства сверхтекучих жидкостей наглядно проявляются при их вращении. Если медленно вращать чашку с обычным жидким гелием, а затем охладить его примерно до 2 К, часть гелия станет сверхтекучей и перестанет вращаться. В результате вращающий момент, необходимый для раскручивания сосуда, станет меньше.

Чтобы получить новое небывалое состояние вещества, ученые сжали газообразный гелий-4 в маленьком кварцевом диске, который как губка пронизан микроскопическими порами «атомарного» размера (этот материал называется Vycor). Затем они поместили этот диск в капсулу «крутильного осциллятора» и приложили к нему давление свыше 62 атмосфер. После этого они вращали капсулу и измеряли амплитуду и фазу колебаний, температуру постепенно опускали до почти абсолютного нуля.

Ученые выяснили, что амплитуда колебаний капсулы внезапно возрастала, когда температура опускалась ниже приблизительно 175 милликельвинов. Гелий-4 «отцепился» от пор в стеклянном диске и перешел в супертвердую фазу. При таких температурах его поведением управляют законы квантовой механики. Атомы гелия начинают вести себя так, как будто они в одно и то же время являются и твердым веществом, и жидкостью.

Версия для распечатки