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科学家们首次在室温下实现“液体光”

2018-07-10 05:32:22 网络整理 阅读:207 评论:0

科学家们首次在室温下实现“液体光”

科学怪人对光和物质的混合。

2017年6月,物理学家第一次在室温实现了"液体光",使这种奇怪的物质形式比以往更容易获得。

这种物质既是一种超流体,它具有零摩擦和粘度,又是一种玻色—爱因斯坦凝聚物—有时被描述为第五种物质状态—它允许光线在物体和角落边缘流动。

常规光在平时表现得像波,有时像粒子一样,总是以直线行进。这就是为什么你的眼睛看不到角落或物体的原因。但在极端条件下,光也可以像液体一样,沿着物体周围流动。

玻色—爱因斯坦凝聚物对于物理学家来说很有意思,因为在这种状态下,规则从经典物理学转向量子物理学,物质开始呈现出更多类似波的特性。

它们在接近绝对零度的温度下形成并且仅存在几分之一秒。

但在这项研究中,研究人员报告说,在室温下将光和物质混合制成玻色—爱因斯坦凝聚物。

"我们工作中的非凡观察结果表明,,在室温下,在环境条件下,使用称为极化子的轻质物质颗粒,也可以得到超流体,"来自意大利CNR NANOTEC纳米技术研究所的首席研究员Daniele Sanvitto说。 。

制造极化子涉及一些严肃的设备和纳米级工程。

科学家们在两个超反射镜之间夹着一层130纳米厚的有机分子,用35飞秒的激光脉冲(1飞秒是千万亿分之一秒)轰击它。

"通过这种方式,我们可以将光子的特性(例如光的有效质量和快速速度)与分子内电子的强相互作用结合起来,"该团队的一位成员,来自加拿大蒙特利尔理工学院的StéphaneKéna-Cohen说。

由此产生的"超级液体"具有一些奇怪的特性。

在正常情况下,当液体流动时,会产生涟漪和漩涡 - 但对于超流体来说情况并非如此。

正如你在下面看到的那样,在常规情况下,极化子流会像波浪一样被扰乱,但在超流体中则不然:

科学家们首次在室温下实现“液体光”

极化子流在非超流体(顶部)和超流体(底部)遇到障碍。

"在超流体中,这种湍流在障碍物周围受到抑制,导致流动继续保持不变,"Kéna-Cohen说。

研究人员表示,这些结果不仅为量子流体动力学的新研究铺平了道路,也为未来先进技术的室温极化器件铺平了道路,例如为LED,太阳能电池板和激光器等设备生产超导材料。

"在环境条件下观察到这种效应的事实可能会引发大量的未来研究工作,"该团队表示。

"不仅要研究与玻色—爱因斯坦凝聚体相关的基本现象,还要构思和设计未来的光子超流体器件,在这些器件中,损耗会被完全抑制,并且可能发现新的研究成果。"

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