超固体 百科内容来自于: 百度百科

超固体(Supersolid)是一种空间有序(比如固体或晶体)的材料,但同时还具有超流动性,超固体也译作超固态。换句话说,超固体同时具有固体和流体的特性。当量子流体,比如He4冷却到某特征温度以下时,He4将经历超流转变,进入一个零黏性的态。这个转变被认为与发生玻色-爱因斯坦凝聚有关。

超固体的提出

超固体最早是1969年由俄国物理学家安德列也夫(Alexander Andreev)和栗弗席兹(Ilya Liftshitz)提出的。他们认为当温度接近绝对零度时,玻色子固体晶格中的空位(vacancies,理想晶体中移去一个原子将留下一个空位)将全部坍缩为相同的基态,即发生玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。在超固态,空位将成为相干的实体(coherent entity),可以在剩下的固体内不受阻碍地移动,就象超流一样。
只有非常弱束缚的元素如氦(He)才会成为超固体,因为只有它们的结构会受量子“零点能” 有效的扰动从而留下空位。

超固体的发现

2004年宾州州立大学的Moses Chan和Eun-Seong Kim发现了超固体存在的证据。他们观察装有氦-4样品的多孔玻璃盘的扭摆运动,这样就可测出氦-4样品的转动惯量。当温度低于175毫开时,他们发现固态氦4的转动惯量突然减小,提示有2%的样品发生凝聚成为超固体并相对实验室参照系保持静止。稍后,他们发现在块状固态氦中,如果作相同的实验将会发现类似的转动惯量下降,从而证实了他们的实验结果(即发现了超固体)。
根据Reppy和Rittner的工作,无序在超固体的形成中发挥作用。M. Boninsegni等的计算机模拟则表明规则排列的缺陷如螺旋位错可导致超固体。
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- 来自原声例句
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