Der Zustand der Superhärte wurde unter experimentellen Bedingungen ermittelt. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

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Unter experimentellen Bedingungen erhaltener Superhärtezustand

04.03.2017

Beim Abkühlen von Materie auf den absoluten Nullpunkt treten interessante Phänomene auf, etwa die Superhärte, also ein Festkörper mit den Eigenschaften einer superflüssigen Flüssigkeit. Diesen Zustand haben Wissenschaftler jetzt erstmals in experimenteller Form erreicht.

Superhärte ist ein Beispiel für einen solchen paradoxen Zustand. Bei der Superhärte sind die Atome zu einem Kristallgitter organisiert und verhalten sich gleichzeitig wie eine Supraflüssigkeit, wenn sich die Teilchen reibungsfrei bewegen. Bisher war Superhärte nur eine theoretische Möglichkeit.

Einer Gruppe von Forschern des Schweizerischen Instituts für Quantenelektronik ist es gelungen, den Zustand der Superhärte in der Realität nachzubilden.

Die Wissenschaftler injizierten eine kleine Menge Rubidiumgas in eine Vakuumkammer und kühlten es auf eine Temperatur herunter, bei der die Atome in einen Zustand kondensieren, der als Bose-Einstein-Kondensat bekannt ist, also in den Zustand der Quantensuperflüssigkeit.

Das Kondensat wurde in eine Vorrichtung mit zwei sich kreuzenden optischen Resonanzkammern eingebracht, die jeweils aus zwei gegenüberliegenden Spiegeln bestehen. Anschließend wurde das Kondensat mit Laserlicht beleuchtet, das in zwei Kammern gestreut wird. Durch die Kombination zweier Lichtfelder in Resonanzkammern nehmen die Atome des Kondensats eine Kristallstruktur an, während das Kondensat seine superflüssigen Eigenschaften behält, was in einem normalen Festkörper nicht möglich ist.

Damit wurde erstmals der Zustand der Superhärte im Labor reproduziert.

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