Des scientifiques autrichiens ont réussi à créer un supersolide en laboratoire en refroidissant un gaz monoatomique. Cette équipe de chercheurs a été dirigée par Francesca Ferlaino, une physicienne italo-autrichienne. Professeure de physique expérimentale à l’université d’Innsbruck et à l’Institut d’optique quantique et d’information quantique de l’Académie autrichienne des sciences d’Innsbruck, Francesca Ferlaino est connue pour ses recherches sur la matière quantique.
Ferlaino et son équipe ont généré cet état supersolide grâce à des gaz quantiques ultra froids d’atomes magnétiques. Ces gaz monoatomiques sont composés d’atomes isolés. Ils ont notamment mis au point un protocole expérimental permettant de former ces supersolides en laboratoire.
On peut considérer les gaz monoatomiques comme des corps simples élémentaires, mais à l’état gazeux, car tous ses atomes appartiennent au même élément chimique.
La supersolidité : un état quantique fascinant
La supersolidité fait partie des états quantiques de la matière les plus intéressants. Les supersolides ont été décrits pour la première fois par les Russes Alexander Andreev et Ilya Liftshitz en 1969. Ils ont notamment prédit qu’à très basse température, les lacunes du réseau cristallin d’un solide pourraient couler comme un superfluide.
Le plus étonnant, c’est que dans un état de supersolidité les atomes de la matière se déplacent sans pertes d’énergie. Même si le supersolide possède une structure cristalline et solide, elle présente toutes les propriétés d’un superfluide. Toutefois, ce fluide quantique s’écoule sans frictions.
Les physiciens autrichiens ont alors réussi un exploit en synthétisant ce supersolide à l’intérieur d’un cristal unidimensionnel. Grâce à leurs travaux, il est désormais possible de créer de grands supersolides bidimensionnels en refroidissant un gaz d’atomes magnétiques directement dans le régime supersolide.
Les supersolides ouvrent de nouvelles voies pour la recherche
Au cours de cette récente expérience, les scientifiques ont décidé de collecter le fluide quantique à l’intérieur d’un piège rond afin de mieux l’observer. Ils ont ainsi pu former un supersolide bidimensionnel presque circulaire.
Les résultats de ces travaux de recherche sont très intéressants dans la mesure où ils ouvrent la voie à de nouvelles théories autour de la croissance des cristaux. Thomas Bland a d’ailleurs affirmé dans la revue scientifique Physical Review Letters :
« On peut par exemple expliquer comment les tourbillons se forment dans un système supersolide bidimensionnel. Ces tourbillons décrits en théorie n’ont pas encore été démontrés, mais ils constituent une conséquence importante de la superfluidité. »
SOURCE : TECHEXPLORIST