在极冷的二维费米子气体中发现超流体的证据

在für激光物理学研究所(Universit?t Hamburg)工作的一组研究人员发现了在极冷的2D费米子气体中存在超流体的证据。在他们发表在《科学》杂志上的论 中，该小组描述了他们对2D费米气体的研究以及从中学到的东西。

物理学中仍然存在的一大挑战是理解在高温下运行的超导体的作用因素。实现这一目标的一个方法是研究材料中的超流体。超流体是一种可以无粘性流动的物质——尽管流动速度低于临界速度。在这项新研究中，研究人员研究了2D费米气体作为超流体的可能性。先前的研究表明，3D费米气体可以表现出超流体特性，理论也表明2D费米气体也可以，但直到现在，这一点还没有得到证实。

德国研究小组的实验和演示始于研究人员分离出大约6000个锂-6离子，产生费米气体。然后，他们使用光学和磁性设备将气体冷却到接近绝对零度的水平，这样就可以将离子牢牢地固定在原地。然后，研究人员用两束蓝色激光将原子悬浮在晶格中，为原子创造了一个“盒子”。这允许将原子限制为二维构型。然后，研究人员使用双红色激光束干涉图样迫使气体穿过晶格。通过改变激光的频率，研究人员可以改变气体通过晶格的速度。

研究人员随后测试了晶格中的气体，看看它是否没有粘性，如果有，以什么速度移动。测试是通过检查气体运动时晶格中的温度来完成的——在没有粘度的情况下，不会产生热量。他们的实验表明，这种气体是一种超流体，并且在35nk的温度下相变为一种常规气体。他们指出，这与先前的理论一致。他们认为，他们的工作为2D费米子材料的超流体研究开辟了一条道路。