#
Den speciella egenskapen är att det kan ha en kristallin struktur och vara superfluid samtidigt. Efter årtionden av försök och misstag har en forskargrupp vid det österrikiska universitetet i Innsbruck under ledning av Francesca Ferlaino från Italien tagit fram det märkliga materialet.
Det tog årtionden av forskning och misslyckade försök, men till slut har man lyckats skapa den första 2D-supersolid, ett nästan magiskt material som tillverkas genom att utnyttja kvantors konstigheter. Materialet har egenskaperna hos både en fast substans och en superfluid och skapades av ett forskarlag från det österrikiska universitetet i Innsbruck under ledning av Francesca Ferlaino från Italien. Resultaten av studien har publicerats i tidskriften Nature. Existensen av superfasta materiatillstånd har varit en hypotes sedan 1950-talet.
Karakteristika och skapandet av 2D-superfasta ämnen
Den speciella egenskapen hos dessa superfasta ämnen ligger i det faktum att ett material under vissa förhållanden kan ha en kristallin struktur, och därför vara fast, och samtidigt vara superflytande, dvs. utan friktion, i teorin kan ett superflytande material glida i det oändliga. Sedan 1950-talet har dussintals forskargrupper försökt omsätta dessa teoretiskt förutsagda beteenden i verkligheten. År 2019 hade tre olika grupper, bland annat från det nationella institutet för optik vid det nationella forskningsrådet i Pisa (CNR-Ino), lyckats med detta, men endast med enstaka droppar i en enda dimension. Ferlainos grupp har däremot lyckats arrangera många droppar så att de bildar ett tvådimensionellt gitter, en ordnad struktur som en kristall men som uttrycker alla de bisarra kvantbeteenden som förväntas.
Den intuition som ledde till skapandet av materialet bygger på det faktum att det i kvantvärlden saknas "lokalisering", dvs. att en partikel existerar i en specifik punkt. "Normalt sett skulle man tro att varje atom befinner sig i en specifik droppe, utan möjlighet att utbyta med andra", förklarar Matthew Norcia, en av gruppens forskare. "Men i det superfasta tillståndet", tillade han, "är varje partikel delokaliserad i alla droppar, dvs. de existerar samtidigt i varje droppe". Det bisarra beteende som existerar på kvantnivå i det scenario som forskarna konstruerat gjorde det möjligt för superfasthet att uppstå i alla punkter och samtidigt. De schweiziska forskarnas experiment skulle öppna dörren för nya perspektiv inom forskningen. Enligt Ferlaino skulle det kunna hjälpa oss att förstå "hur virvlar bildas i de hålrum som finns mellan närliggande droppar".
Ett forskarlag har i stället lyckats väga svarta hål.
Stefania Bernardini