Supersolido
Lo statosupersolidoè unostato della materiacondensata che possiede contemporaneamente una strutturacristallinae le proprietà di unsuperfluido,tra cui, in particolare, quella per cui suoi atomi possono scorrere senzaattrito.Un supersolido è un materiale nel quale gli atomi hanno raggiunto lostato quanticodi minima energia e gli atomi riescono a scorrere tra di loro conviscositànulla. Questo particolare stato della materia è predetto per basse temperature. Inizialmente si pensava che l'elio 4a 230mKavesse unatransizione di fasea supersolido, ma le osservazioni di questa transizione sono state poi smentite.[1]
Nella maggior parte delle teorie su questo stato, è supposto che i "posti vacanti", siti vuoti normalmente occupati da particelle in un cristallo ideale, esistono anche allozero assoluto.Questi posti vacanti sono causati dall'Energia di punto zero,che causa anche il movimento da un sito ad un altro come delle onde. Giacché i posti vacanti sonobosoni,se tale nuvola di posti vacanti esistesse a temperature estremamente basse sarebbe l'equivalente di un superfluido di particelle in direzione opposta. Malgrado la presenza di gas di posti vacanti, la struttura ordinata del cristallo sarebbe mantenuta, sebbene con una media di meno di una particella in ogni sito del reticolo.
Sperimentazioni
[modifica|modifica wikitesto]Sebbene diversi esperimenti abbiano prodotto risultati negativi negli anni '80,John Goodkindscoprì la prima anomalia in un solido usando ultrasuoni. Ispirato dalle sue osservazioni, Eun-Seong Kim e Moses Chan dellaPennsylvania State Universityvidero fenomeni interpretabili come il comportamento di un supersolido[2]. Osservarono in particolare ciò che chiamarono inerzia rotazionale non classica, un inusuale deaccoppiamento dell'elio solido dalle pareti di un contenitore che non poteva essere spiegato dai modelli classici ma al deaccoppiamento simile ad un superfluido in una piccola percentuale di atomi.
Nel2012,Chan ripeté il suo esperimento originale con un nuovo apparato che fu progettato per eliminare qualsiasi contributo di elasticità dall'elio, ma non fu trovata alcuna prova della supersolidità[2].
Il 13 aprile2016,ricercatori delPolitecnico federale di Zurigo(ETH) pubblicano suNaturei risultati di un loro esperimento in cui hanno utilizzato atomi dirubidioportati ad unatemperaturaprossima allo zero assoluto e hanno osservato delle transizioni di fase che in alcune condizioni sono associabili al fenomeno della supersolidità, così confermando la teoria che prevedeva queste transizioni in modo diretto[3].
Il 16 aprile2019,ricercatori delCnre dell’Università di Firenze,insieme a colleghi di Stoccarda e Innsbruck, hanno annunciato di aver osservato, in un esperimento condotto nel laboratorio dell’Istituto nazionale di otticadiPisa(Cnr-Ino) per la prima volta un supersolido concondensati di Bose-Einstein[4].
Note
[modifica|modifica wikitesto]- ^Phys. Rev. Lett. 109, 155301 (2012) - Absence of Supersolidity in Solid Helium in Porous Vycor Glass
- ^abNews article describing new experiment that finds no evidence of supersolidity with link to PRL article
- ^Un supersolido dal gas di rubidio,inLe Scienze,13-05-2016.URL consultato il 25-04-2016.
- ^Il supersolido, nuovo stato quantistico della materia,inlescienze.it,16 aprile 2019.URL consultato il 16 aprile 2019.
Voci correlate
[modifica|modifica wikitesto]Collegamenti esterni
[modifica|modifica wikitesto]- Supersolidi, il mistero s'infittisce,inLe Scienze,la Repubblica,19 febbraio 2007.
