أول سائل من المغناطيس

حالة رواية المسألة

يعزز صدى Feshbach التفاعل ثنائي القطب المغناطيسي. © توبياس كوخ / جامعة شتوتغارت
قراءة بصوت عال

لقد خلق العلماء حالة جديدة من المادة. لأول مرة نجحت في إنتاج مادة سائلة من المغناطيس. هذا يجمع بين خصائص السوائل الفائقة الاحتكاكية مع خصائص الفيروفيلات الكلاسيكية ويمكن أن يجد مجموعة متنوعة من التطبيقات التقنية. وفقا للباحثين في مجلة Nature ، يجري الآن فحص السائل الكمي الفائق النوعية لخصائصه غير العادية.

توجد عادة الظواهر الكمومية في عالم أصغر الجزيئات. على سبيل المثال ، لا يمكن فهم حالات الإلكترونات الموجودة حول النواة الذرية بدون ميكانيكا الكم.

ومع ذلك ، هناك أيضًا ظواهر كمومية عيانية مثل الموصلية الفائقة أو ذات السائل الزائد ذات الصلة. هناك يتم وصف سلوك الكثير من الجزيئات من خلال حالة واحدة فعالة مجهرية الكم. في الموائع الفائقة أو في الموصلية الفائقة ، يمكن أن يكون هناك العديد من مليارات الجسيمات التي تساهم في السلوك الكمومي. من الظواهر المميزة التي تجعل هذه الحالات مثيرة للاهتمام هي اختفاء المقاومة الكهربائية أو لزوجة السائل.

سائل فائق اللزوجة

من المعروف الكلاسيكية Ferroflüssigkeiten ما يسمى لبعض الوقت. يتكون السائل الحديدي الناتج الآن من ذرات مغنطيسية (كروم) ، والتي تمر بمرحلة انتقالية إلى مكثفات Bose Einstein في غاز شديد البرودة. هذه المكثفات هي سائل فائق اللزوجة.

تمكن علماء معهد الفيزياء الخامس بجامعة شتوتغارت من التحكم في التفاعل المغنطيسي بين الجسيمات الموجودة في هذا السائل بطريقة ، كما هو الحال في الفيروفلويد ، فإنه يحدد بقوة خصائص المكثفات. على سبيل المثال ، يحاذي هذا السائل نفسه مع مجال مغناطيسي ويوجه إليه. يستخدمون ما يسمى بالرنين Feshbach - سميت على اسم الفيزيائي الأمريكي هيرمان Feshbach - للاستفادة. عرض

مثل قطرات المطر على الزجاج الأمامي

كخطوة تالية ، سوف يبحث علماء شتوتغارت عن خصائص مثل هذا السائل الجديد. على سبيل المثال ، يتوقعون أن يصبح السائل غير مستقر في ظل ظروف معينة وأن يقسم نفسه إلى قطرات صغيرة - وهي ظاهرة مماثلة لسلوك قطرات المطر على الزجاج الأمامي. كما يجري تحليل ما إذا كان من الممكن استخدام المكثفات المصنوعة من الكروم لإنتاج هياكل متناهية الصغر بطريقة غير تقليدية.

يعد هذا العمل جزءًا من مركز الأبحاث التعاونية SFB / TR 21 عبر الأقاليم ، حيث جامعة شتوتغارت هي الجامعة المضيفة. من بين أمور أخرى ، فإن SFB بعنوان "التحكم في الارتباطات الكمومية في مادة مخصصة" قد وضعت نفسها مهمة تحديد أنواع جديدة من هذه الحالات الكمومية للمادة. ينتج عن هذا ، من بين أشياء أخرى ، تطبيقات علمية جديدة للغازات شديدة البرودة.

(idw - جامعة شتوتغارت ، 10.08.2007 - DLO)