Ученые охладили двухкомпонентную ферми-смесь

Физики из Германии предложили способ охлаждения смеси, состоящей из двух различных видов фермионов, до очень низких температур с образованием вырожденного квантового газа. Ученые планируют использовать подобные смеси для исследования экзотических состояний вещества, таких как сверхпроводимость и сверхтекучесть.

Впервые такие Ферми-Ферми-системы были получены в 2005 году исследовательской группой под руководством Вольфганга Кеттерле (Wolfgang Ketterle), которая изготовила ультрахолодную смесь, состоявшую из одинаковых атомов, находящихся в двух различных спиновых состояниях.

Доктор Маттиас Таглибер (Matthias Taglieber) и его коллеги из Мюнхенского университета имени Людвига Максимилиана разработали технологию охлаждения смеси, состоящей и двух различных фермионов – атомов лития-6 и калия-40. Обычно для охлаждения фермионного газа используется метод индуцированного охлаждения. Для этого фермионы смешиваются с бозонами, и в результате столкновений между ними происходит охлаждение смеси.

Группа доктора Таглибера добавляла к смеси фермионов атомы рубидия-87. Ученые обнаружили, что атомы калия-40 эффективно охлаждались, сталкиваясь с атомами рубидия-87, а охлаждение более легких атомов лития-6 происходило за счет столкновения с атомами калия-40. Этот процесс исследователи назвали «каталитическим охлаждением». После охлаждения тройной смеси ученые удаляли из нее атомы рубидия, получая в результате Ферми-Ферми-смесь, состоящую из атомов лития и калия, охлажденную до температуры ниже 1 мкК, сообщает PhysicsWorld.