Получены доказательства существования Бозе-стекла

Итальянские физики продемонстрировали первые экспериментальные подтверждения существования нового состояния вещества – Бозе-стекла, которое они получили, охладив атомы рубидия почти до абсолютного нуля.... Итальянские физики продемонстрировали первые экспериментальные подтверждения существования нового состояния вещества – Бозе-стекла, которое они получили, охладив атомы рубидия почти до абсолютного нуля. Для удержания атомов применялась разупорядоченная оптическая решетка.

В зависимости от параметров оптической решетки (формы и глубины ячеек, а также расстояния между ними) помещенные в нее атомы могут либо свободно перемещаться между ячейками, образуя бозе-конденсат, либо удерживаться строго на своих местах. В этом случае сверхтекучесть и когерентность между атомами разрушается и образуется диэлектрик Мотта.

Для создания одномерной разупорядоченной оптической решетки д-р Леонардо Фаллани (Leonardo Fallani) и его коллеги из университета Флоренции перекрывали упорядоченную решетку второй серией лазерных лучей, слегка несовпадающих с лучами решетки. В результате получалась оптическая решетка, ячейки которой различались по глубине и располагались на различных расстояниях друг от друга. Подстраивая лазерные лучи, ученые могли изменять степень беспорядка.

В одном из экспериментов группа д-ра Фаллани измеряла спектр энергии возбуждения атомов в оптической решетке – энергии, которую необходимо затратить для того, чтобы переместить атом из одной ячейки в соседнюю. Для упорядоченного диэлектрика Мотта этот спектр имеет дискретные пики, которые начинают исчезать в процессе разупорядочивания решетки, свидетельствуя о том, что система из упорядоченного изолятора преобразуется в неупорядоченное стекло, сообщает PhysicsWeb.

Во втором эксперименте ученые помещали атомы в разупорядоченную оптическую решетку, между ячейками которой атомы могли туннелировать. В результате часть атомов переходила в сверхтекучее состояние, остальные атомы оставались в состоянии Бозе-стекла. При увеличении глубины ячеек исследователи обнаружили, что доля атомов, находящихся в сверхтекучем состоянии, быстро сокращалась до нуля. По мнению ученых, это свидетельствует о том, что Бозе-стекло является диэлектриком, а не сверхжидкостью.

В ближайшее время д-р Фаллани и его коллеги планируют продолжить исследования в этом направлении и найти дополнительные подтверждения существования нового состояния вещества.