Prístroj na štúdium hélia-3, ktorý vyvinuli fyzici, pozostáva z troch komponentov ponorených do kúpeľa tohto
Chladenie hélia-3 na nízke teploty vniekoľko mK premení túto látku na supratekutú kvapalinu. Ako poznamenáva Vladimír Jeľcov, fyzik na univerzite Aalto, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, v recenzii publikácie, vzhľadom na bohatosť vnútornej štruktúry hélia-3 sa hélium-3 často nazýva „vesmír v kvapôčke“. .“ V supratekutom héliu-3 tvoria Cooperove pary vákuum, ktoré má nezvyčajné dynamické vlastnosti, ako je prúdenie bez trenia. Naproti tomu nepárové atómy tvoria Fermiho kvapalinu, kvantovú kvapalinu zloženú z fermiónov.
Zdroj kvázičastíc pri tvorbe fyzikovZariadenie je uzavretá škatuľa, v ktorej pohybujúce sa mechanické zariadenie rozbíja Cooperove páry na kvázi častice, ktoré vyletujú von cez dierky. Keďže teplota mimo škatule je hlboko pod hranicou prechodu supratekutiny pre hélium-3 a niekoľko Cooperových párov je roztrhnutých tepelnými výkyvmi, kvázičastice vystreľujú z otvoru v priamke ako lúče svetla.
Schematický model zariadenia. Zdroj: Noble a kol., Physical Review B
Kvázičastice vyletujúce z krabice padajú dodruhá časť zariadenia. V ňom oscilujúci polkruhový drôtový obvod generuje kvantové víry – struny s hrúbkou menšou ako 100 nm. V tomto prípade sa kvázičastice, ktoré prechádzajú dostatočne blízko k víru, vďaka Andreevovmu odrazu vracajú späť do zdroja vo forme dier. Zvyšok častíc sa dostane do komory: sústava kremenných ladičiek s rozmermi päť krát päť. V dôsledku takýchto manipulácií kamera zachytí tieň vírovej cievky.
Už pri prvých pokusoch výskumnícizistili, že vonkajší okraj drôtenej slučky vytvára oveľa viac vírov ako vnútorný, hoci prietoky by mali byť na oboch koncoch približne rovnaké. Tento efekt ešte nebol vysvetlený, ale ukazuje, že kamera v budúcnosti pomôže dozvedieť sa viac o vlastnostiach kvantovej turbulencie.
Titulný obrázok: APS/Carin Cain
Čítaj viac
Vo vesmíre sa deje niečo zvláštne: ako vysvetliť nezrovnalosti v Hubblovej konštante
Prvýkrát bol syntetizovaný karafa - „zázračný materiál novej generácie“
Vesmír bez drôtov: Vedci odhalili, ako by sa magnetické pole mohlo objaviť „z ničoho“