光首次转化为“超固体”
研究人员利用激光首次制造出一种可以像流体一样流动的奇特固体。对它展开研究将有助于科学家更好地理解物质的奇异量子态。3月5日,相关研究成果发表于《科学》。
“我们实际上把光变成了固体,这非常了不起。”论文通讯作者、意大利国家研究委员会(CNR)的Dimitris Trypogeorgos说。他指出,同样来自CNR的Daniele Sanvitto在10多年前就展示了光是如何变成流体的。现在,Trypogeorgos、Sanvitto和同事不仅用光创造了一种固体,而且还制造了一种量子“超固体”。
超固体同时具有零黏度和类似盐晶体中原子排列的晶体结构。这些奇特的材料在量子领域之外没有对应的物质。正因如此,它们以前只能在将原子冷却到极低温度的实验中产生,在这种情况下,原本可以忽略不计的量子效应会占据主导地位。但在这个实验中,研究人员用半导体砷化铝镓和激光取代了超冷原子。
他们将激光照射到一小块带有狭窄的脊状图案的半导体上。光与材料之间的复杂相互作用最终形成了一种名为极化子的混合粒子。脊状图案限制了这些“准粒子”的移动以及它们的能量,从而使极化子形成了超固体。