Lần đầu tiên, các nhà khoa học Mỹ biến siêu lỏng exciton thành siêu rắn

Các nhà khoa học tại Đại học Columbia và Đại học Texas lần đầu tiên đã biến siêu chất lỏng exciton thành trạng thái siêu rắn mà không cần thiết bị bên ngoài. Siêu chất lỏng, được biết đến với khả năng chảy không ma sát và các xoáy lượng tử ở nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối, đã được chuyển đổi thành siêu rắn — trạng thái duy trì độ nhớt bằng không nhưng thể hiện cấu trúc hạt giống tinh thể có trật tự trong khi vẫn hỗ trợ các xoáy lượng tử. Trước đây, việc tạo ra siêu rắn đòi hỏi các trường năng lượng bên ngoài để duy trì trật tự hạt, nhưng nghiên cứu này đã chứng minh sự chuyển pha tự nhiên giữa trạng thái siêu chất lỏng và siêu rắn chỉ sử dụng exciton. Thí nghiệm bao gồm hai tấm graphene chịu tác động của từ trường mạnh và được làm lạnh đến nhiệt độ từ 1,5 đến 4 độ C trên không tuyệt đối. Exciton — các hạt giả trung hòa được hình thành từ cặp electron-lỗ trống kích thích bởi ánh sáng — ban đầu tạo thành siêu chất lỏng và sau đó chuyển sang siêu rắn khi được làm lạnh thêm. Phát hiện này thách thức quan niệm truyền thống về siêu chất lỏng như trạng thái cơ bản ở nhiệt độ thấp nhất và gợi ý sự tồn tại của một trạng thái bất thường.