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Los investigadores de las universidades de Innsbruck, Pisa y Stuttgart detallaron que esta materia posee la estructura de un cristal, pero las part??culas en su interior fluyen como un l??quido
Hace aproximadamente 60 a??os, se teoriz?? en relaci??n de la existencia de los supers??lidos. ??Qu?? se postulaba? Que exist??a una supuesta materia que ten??a caracter??sticas de los estados s??lido y l??quido a la vez. Ahora, un reciente estudio de Nature se??al?? que los estados supers??lidos presentan simult??neamente propiedades t??picamente asociadas con un s??lido y con un superfluido.
Como un s??lido, poseen un orden cristalino, manifest??ndose como una modulaci??n peri??dica de la densidad de las part??culas; pero a diferencia de un s??lido t??pico, tambi??n tienen propiedades superfluidas, como resultado de la deslocalizaci??n coherente de part??culas en todo el sistema.
Estos estados, explicaron los autores de la investigaci??n Matthew Norcia, Claudia Politi, Lauritz Klaus, Elena Poli, Maximilian Sohmen, Manfred Mark, Russell Bisset, Luis Santos y Francesca Ferlaino, se imaginaron inicialmente en el contexto del helio s??lido a granel, como una posible respuesta a la pregunta de si un s??lido podr??a tener propiedades superfluidas. Aunque no se ha observado supersolidez en helio s??lido (a pesar de mucho esfuerzo), los gases at??micos ultrafr??os proporcionan un enfoque alternativo, que recientemente permiti?? la observaci??n y el estudio de supers??lidos con ??tomos dipolares. Sin embargo, a diferencia de los fen??menos propuestos en el helio, estos sistemas gaseosos hasta ahora solo han mostrado supersolidez en una sola direcci??n.:quality(85)/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/infobae/Z5MMHAYNQFFJDFNOXFQRCR6DKQ.jpg%20420w)
Los metales extra??os resultan ser un nuevo estado de la materia (Europa Press)
???Con este hallazgo demostramos la extensi??n de las propiedades supers??lidas en dos dimensiones mediante la preparaci??n de un gas cu??ntico supers??lido de ??tomos de disprosio en ambos lados de una transici??n de fase estructural similar a las que ocurren en las cadenas i??nicas, alambres cu??nticos y te??ricamente en cadenas de part??culas dipolares individuales???, precisaron los investigadores en el paper cient??fico. Esto abre la posibilidad de estudiar propiedades de excitaci??n ricas, incluida la formaci??n de v??rtices y fases de estado fundamental con estructura geom??trica variada en un sistema altamente flexible y controlable.
El equipo de f??sicos logr?? generar, por primera vez, de forma paralela entre laboratorios en las universidades de Innsbruck, Pisa y Stuttgart, estados supers??lidos a partir de gases cu??nticos ultracongelados de ??tomos de lant??nido altamente magn??ticos. ???Debido a los efectos cu??nticos, un gas muy fr??o de ??tomos puede desarrollar espont??neamente tanto un orden de un cristal s??lido como un flujo de part??culas como un l??quido cu??ntico superfluido, es decir, un fluido capaz de fluir sin ninguna fricci??n???, explic?? Francesca Ferlaino, una de las autoras principales. Es decir, tiene la estructura de un cristal, pero las part??culas dentro de su interior ???fluyen??? como un l??quido, porque est??n deslocalizadas.
La interacci??n magn??tica hace que los ??tomos se autoorganicen en una suerte de ???gotitas??? y se organicen en un patr??n regular. ???Lo que han conseguido es ???convencer??? a una materia que tiende a expandirse a que se confine en una estructura regular???, pormenoriz?? Juan Jos?? Garc??a Ripoll, f??sico te??rico del Instituto de F??sica Fundamental, dependiente del CSIC. ???Se hab??an hecho otros experimentos pero obligando a la materia. Este enfoque se basa en que la materia decide de alguna manera por s?? misma llegar a este estado. Y adem??s se trata de un sistema predecible y reproducible, por lo que es un nuevo hito de la f??sica fundamental???, a??adi??.:quality(85)/cloudfront-us-east-1.images.arcpublishing.com/infobae/VNMEC6PS4FDJXLJXO3IFJW4KVM.jpg%20420w)
Imagen del grupo local simulado utilizado para el art??culo
Otras perspectivas, diferentes ??ngulos
La caracter??stica de estos ??tomos que se encuentran dentro de estas gotas ordenadas y que forman una estructura cristalina es que ???cada part??cula se deslocaliza a trav??s de todas las gotas, existiendo simult??neamente en cada gota???, determin?? Matthew Norcia, del equipo de Ferlaino. B??sicamente, tienes un sistema con una serie de regiones de alta densidad (las gotas) que comparten los mismos ??tomos deslocalizados. Es decir, que los mismos ??tomos est??n en todas las gotas a la vez, creando una onda cu??ntica, en una extra??a formaci??n que permite efectos como el flujo sin fricci??n -la fluidez m??s perfecta, en t??rminos coloquiales- a pesar de tambi??n poseer un orden espacial.
Pero este estudio va m??s all??. Hasta ahora,??los estados supers??lidos en los gases cu??nticos s??lo se han observado como una cadena de gotas, a lo largo de una ??nica dimensi??n.??Pero, en colaboraci??n con los te??ricos Luis Santos, de la Leibniz Universit??t Hannover, y Russell Bisset, en Innsbruck, el equipo ha conseguido expandir el fen??meno a dos dimensiones, lo que ampl??a las perspectivas de la investigaci??n. Algo as?? como poder mirar este nuevo estado desde diferentes ??ngulos. ???Por ejemplo, en un sistema supers??lido bidimensional, se puede estudiar c??mo se forman los v??rtices en el agujero entre varias gotas adyacentes ampli?? Ferlaino-. Estos v??rtices descritos en teor??a a??n no se han demostrado, pero representan una consecuencia importante de la superfluidez???.
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