این تیم به رهبری توسط فیزیکدانان در Technische Universität کایزرسلاوترن (توک) در آلمان و دانشگاه وین در اتریش تولید شده بوز-اينشتين (BEC) از طریق یک تغییر ناگهانی در درجه حرارت: اول تا حرارت شبه ذرات به آرامی و سپس به سرعت خنک کننده آنها را به دمای اتاق. آنها نشان دادند که با استفاده از روش شبه ذرات به نام magnons که نشان دهنده کوانتومی مغناطیسی excitations از یک جسم جامد.

“بسیاری از محققان مطالعه انواع مختلف بوز-اینشتین ميعانات” گفت: استاد Burkard Hillebrands از توک یکی از محققان برجسته در زمینه BEC. “رویکرد جدید ما باید کار را برای همه سیستم ها.”

گیج کننده و خود به خودی

بوز-اینشتین میعانات گازی به نام بعد از آلبرت اینشتین و Satyendra نات بوز که برای اولین بار پیشنهاد آنها وجود دارد در حال گیج کننده نوع ماده. آنها ذرات که خود به خود همه به همان روش و رفتار در سطح کوانتومی اساسا تبدیل شدن به یک نهاد. در اصل مورد استفاده برای توصیف ایده آل گاز ذرات بوز-اینشتین ميعانات تاسیس شده اند با اتم و همچنین با شبه ذرات مانند bosons, فونون و magnons.

ایجاد بوز-اینشتین ميعانات کسب و کار روی حیله و تزویر است چرا که تعریف آنها را به خود به خود رخ می دهد. تنظیم شرایط مناسب برای تولید میعانات گازی به معنی تلاش برای معرفی هر نوع سفارش و یا هماهنگی برای تشویق ذرات به رفتار همان راه; ذرات باید انجام دهید این است که خود را دارند.

در حال حاضر بوز-اینشتین میعانات گازی تشکیل شده با کاهش دمای نزدیک به صفر مطلق یا با تزریق تعداد زیادی از ذرات در دمای اتاق را در یک فضای کوچک. اما دمای اتاق روش که برای اولین بار گزارش شده توسط Hillebrands و همکاران در سال 2005 است که از لحاظ فنی پیچیده و تنها چند تیم تحقیقاتی در سراسر جهان به تجهیزات و دانش مورد نیاز است.

روش جدید بسیار ساده تر است. آن نیاز به یک منبع حرارت و کوچک مغناطیسی نانوساختار اندازه گیری صد بار کوچکتر از ضخامت موی انسان است.

“ما اخیر پیشرفت در کوچک سازی از magnonic سازه به nanoscopic مقیاس اجازه ما به آدرس BEC از چشم انداز کاملا متفاوت” گفت: استاد Andrii Chumak از دانشگاه وین.

نانوساختار گرم می شود تا به آرامی به 200°C به تولید فونون که به نوبه خود تولید magnons از همان دما است. منبع حرارت را خاموش و نانوساختار به سرعت در حال سرد کردن تا دمای اتاق در حدود یک nanosecond. وقتی این اتفاق می افتد فونون فرار به بستر اما magnons بیش از حد آهسته به واکنش نشان می دهند و باقی می ماند در داخل مغناطیسی نانوساختار.

مایکل اشنایدر منجر مقاله نویسنده و دانشجوی دکترای توک خاصیت مغناطیسی گروه تحقیقاتی توضیح داد که چرا این اتفاق می افتد: “زمانی که فونون فرار magnons می خواهید برای کاهش انرژی به ماندن در تعادل است. از آنجا که آنها نمی تواند کاهش تعداد ذرات آنها را مجبور به کاهش انرژی در برخی از راه های دیگر. بنابراین همه آنها پرش به پایین به پایین به همان سطح انرژی.”

توسط خود به خود همه اشغالگر همان انرژی سطح magnons فرم بوز-اينشتين.

“ما هرگز معرفی انسجام در سیستم” Chumak گفت: “پس این است که بسیار خالص و روشن راه را برای ایجاد بوز-اینشتین ميعانات.”

نتیجه غیر منتظره

همانطور که اغلب مورد در علم این تیم ساخته شده است این کشف کاملا توسط حادثه. آنها تا به حال مجموعه ای را به مطالعه جنبه های مختلف از nanocircuits هنگامی که چیزهای عجیب شروع به رخ می دهد.

“در ابتدا ما فکر کردیم چیزی بود که واقعا اشتباه ما با آزمایش و یا تجزیه و تحلیل داده ها” اشنایدر گفت.

پس از بحث در مورد این پروژه با همکاران در توک و در ایالات متحده در آنها بهینه سازی برخی تجربی پارامترهای کنید اگر چیز عجیب و غریب در واقع یک بوز-اينشتين. آنها تایید حضور خود را با تکنیک های طیف سنجی.

پیدا کردن در درجه اول علاقه فیزیکدانان دیگر مطالعه این دولت از ماده است. “اما آشکار اطلاعات در مورد magnons و رفتار خود را در یک فرم از ماکروسکوپی کوانتومی در دمای اتاق می تواند تحمل در تلاش برای توسعه با استفاده از رایانه های magnons به عنوان حامل داده,” Hillebrands گفت.

Chumak بر اهمیت همکاری در TUK را OPTIMAS گروه تحقیقاتی نسبت به حل این رمز و راز. ترکیب تیم خود را تخصص در magnonic نانوساختارهای با Hillebrand تخصص در magnon بوز-اینشتین ميعانات ضروری بود. تحقیقات خود را دریافت کرده است قابل توجه پشتیبانی از دو شورای تحقیقات اروپا (ERC) کمک های مالی.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de