Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Atomphysik: Suprafestkörper erreichen die zweite Dimension

»Suprasolide« Materie kann gleichzeitig einen Kristall bilden und reibungsfrei fließen. Mit ultrakalten Gasen aus stark magnetischen Atomen wurde nun der erste zweidimensionale Suprafestkörper hergestellt.
Es gibt mittlerweile eine ganze Reihe von unterschiedlichen Modellsystemen: Atome in optischen Gittern, aufgereihte Ionen in Ionenfallen oder Laserpulse, die durch nichtlineare Kristalle flitzen und sich dabei aufspalten.

Zwar bedeutet die aus dem Lateinischen stammende Vorsilbe »supra« so viel wie »über«, dennoch sind Materialien in einem als suprasolide bezeichneten Zustand nicht etwa besonders starr. Vielmehr vereinen sie die geordnete Struktur eines Festkörpers mit den Eigenschaften eines so genannten Suprafluids. Das ist eine Substanz, die völlig reibungsfrei fließt. Man kann sich einen Suprafestkörper wie einen Eiswürfel vorstellen, der eingetaucht in flüssiges Wasser von diesem durchströmt wird, ohne dass es dabei einen Widerstand erfährt.

Erstmals wurden Suprafestkörper 2019 von drei Forschungsgruppen unabhängig voneinander hergestellt. Je ein Team um Francesca Ferlaino vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Innsbruck, eines um Giovanni Modugno von der Universität Florenz und eines um Tilman Pfau von der Universität Stuttgart verwendete dazu ultrakalte, magnetisch wechselwirkende Atome. Allerdings war die Struktur in den Experimenten jeweils nur entlang einer Dimension geodnet. Jetzt haben Matthew Norcia und Claudia Politi vom Innsbrucker Institut einen zweidimensionalen Suprafestkörper aus ultrakalten Dysprosium­atomen geschaffen …

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Der mysteriöse Dingo

In dieser Ausgabe widmen wir uns dem mysteriösen Dingo, selbstfahrenden Binnenschiffen sowie der Klassifikation der psychischen Störungen. Außerdem begleiteten wir einen Psychotherapeuten, der unter Aufsicht einen Trip mit dem »Magic-Mushroom«-Wirkstoff Psilocybin erlebt hat.

Spektrum - Die Woche – Keine Spur von Planet Neun

Existiert in den äußeren Bereichen des Sonnensystems ein neunter, unsichtbarer Planet? Könnte sein. Doch die Theorie hat nun einen Rückschlag erlitten. Außerdem in dieser Ausgabe: mehr über das digitale Klassenzimmer und das Platt Amendment.

Spektrum Kompakt – Der Atomkern

Protonen, Neutronen, Quarks, Gluonen - allein die Bausteine zu kennen, reicht nicht. Denn viele rätselhafte Phänomene zeigen, dass Atomkerne mehr sind als die Summe ihrer Komponenten.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quelle

Norcia, M. A. et al.: Two-dimensional supersolidity in a dipolar quantum gas. Nature 596, 2021