Fizikçiler tarafından geliştirilen helyum-3'ü incelemek için kullanılan cihaz, bu banyoya batırılmış üç bileşenden oluşuyor.
Helyum-3'ü düşük sıcaklıklara soğutmabirkaç mK bu maddeyi süper akışkan bir sıvıya dönüştürür. Aalto Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan bir fizikçi olan Vladimir Yeltsov'un yayının bir incelemesinde belirttiği gibi, helyum-3'ün iç yapısının zenginliği nedeniyle, helyum-3 genellikle “damlacıktaki evren” olarak adlandırılır. ” Süper akışkan helyum-3'te Cooper buharları, sürtünmesiz akış gibi olağandışı dinamik özelliklere sahip bir vakum oluşturur. Buna karşılık, eşleştirilmemiş atomlar, fermiyonlardan oluşan bir kuantum sıvısı olan bir Fermi sıvısı oluşturur.
Fizikçilerin yaratılmasında kuasipartiküllerin kaynağıCihaz, içinde hareketli bir mekanik cihazın Cooper çiftlerini iğne deliklerinden dışarı fırlayan yarı parçacıklara ayırdığı kapalı bir kutudur. Kutunun dışındaki sıcaklık, helyum-3 için süperakışkan geçiş sınırının oldukça altında olduğundan ve birkaç Cooper çifti termal dalgalanmalarla parçalandığından, kuasipartiküller ışık ışınları gibi düz bir çizgide delikten dışarı fırlar.
Cihazın şematik modeli. Kaynak: Noble ve diğerleri, Physical Review B
Kutudan çıkan yarı parçacıklar,Cihazın ikinci parçası. İçinde, salınan yarım daire biçimli bir tel devresi, 100 nm'den daha az kalınlıkta diziler olan kuantum girdapları üretir. Bu durumda, Andreev yansıması nedeniyle girdaba yeterince yakın geçen yarı parçacıklar, delikler şeklinde kaynağa geri döner. Parçacıkların geri kalanı odaya ulaşır: beşe beş ölçülerinde bir dizi kuvars ayar çatalı. Bu tür manipülasyonların bir sonucu olarak, kamera girdap bobininin gölgesini yakalar.
Zaten ilk deneylerde, araştırmacılarHer ne kadar akış hızları her iki uçta yaklaşık olarak aynı olsa da, tel halkanın dış kenarının iç kısımdan çok daha fazla girdap ürettiğini buldu. Bu etki henüz açıklanmadı, ancak kameranın gelecekte kuantum türbülansının özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinilmesine yardımcı olacağını gösteriyor.
Kapak resmi: APS/Carin Cain
Daha fazla oku
Evrende garip bir şey oluyor: Hubble sabitindeki tutarsızlıklar nasıl açıklanır?
İlk kez bir sürahi sentezlendi - “yeni neslin mucizevi bir malzemesi”
Telsiz evren: bilim adamları manyetik alanın nasıl "hiç yoktan" görünebileceğini ortaya çıkardılar