磁性量子流体在两个方面具有极强的流动性

　　均匀的旋转Bose气体和易平面铁磁特性。来源：自然物理学（2022）。DOI：10。1038s41567022017796
　　两种超流体可以同时存在于超冷原子云中。到目前为止，它们之间的共存还无法通过实验观察到。然而，现在，海德堡大学的物理学家已经证明了这种磁性量子流体它在原子气体中以两种方式流动。由MarkusOberthaler教授领导的研究人员已经成功地在超冷铷原子云中制备了这种状态，并对其进行了详细的表征。他们的研究结果发表在《自然物理学》杂志上。
　　我们日常生活中所知道的流体不会在没有阻力的情况动。需要大型泵和涡轮机来移动水，蜂蜜从勺子上缓慢流出。这是由流体的内部摩擦引起的，通过该摩擦，运动能量最终转化为热量。这在量子流体中可能完全不同这与玻色爱因斯坦凝聚现象密切相关。
　　玻色爱因斯坦凝聚态（BEC）是一种特殊的原子气体量子力学状态，在非常冷的温度下达到。处于这种状态的单个原子云集体表现为单个流体。这种量子流体能够在没有阻力的情况动它是超流体。根据Oberthaler教授的说法，近几十年来，玻色爱因斯坦原子是由非常不同类型的原子（如钠和铷）产生的，但最近也由更奇特的原子（如铒和镝）产生。
　　然而，这些原子中的大多数也表现出内部自由度它们具有自旋并且表现得像小磁铁。原则上，这也会引起玻色爱因斯坦凝聚现象，但这还没有被实验观察到，正如基尔霍夫物理研究所的研究员马库斯奥贝塔勒（MarkusOberthaler）所解释的那样。现在，这种演示已经可以通过铷原子的超冷云来实现。
　　通常，玻色爱因斯坦冷凝水是通过所谓的蒸发冷却制备的。这很像通过吹气在杯子里冷却咖啡。咖啡表面最快的原子被吹走，等待剩余的原子在较低的温度下静止。这对于自旋来说是极其困难的，这就是为什么海德堡物理学家选择了另一种方法。
　　我们初始化了远离平衡的系统，一直等到铷原子达到新的平衡状态。起初看起来不太直观的结果非常有效，MaximilianPrfer博士说。该研究的主要作者是Oberthaler教授研究小组的成员，现在在TUWien（奥地利）。
　　为了创建和追踪这种状态，研究人员使用了为此目的专门开发的独特检测和扰动方法。他们观察到，不仅运动自由度变得超流体，而且自旋也变得超流体。因此，磁性量子流体可以通过两种方式变得非常流体。
　　我们的新研究方法不仅使我们能够表征冷凝水，而且还使我们能够更好地了解从非平衡到该状态的路径，合成量子系统研究小组负责人MarkusOberthaler解释说，该小组也是海德堡大学STRUCTURES卓越集群的一部分。
　　实验物理学家与理论物理研究所的JrgenBerges教授的研究小组合作，计算实验可观测物的理论预测。为了在计算和实验结果之间达成一致，必须假设极冷的温度。这让我们所有人都感到惊讶，并将成为独立验证的进一步调查的主题，NaturePhysics论文的作者说。
　　更多信息：马克西米利安普吕弗等人，自旋玻色气体中易平面铁磁体的凝结和热化，自然物理学（2022）。DOI：10。1038s41567022017796
　　期刊信息：自然物理学