WikiDer > Ридберг полярон

Rydberg polaron
Схема, показывающая ридберговский полярон. Атомы стронция (желтые) вписываются в орбиту между ядром (красным) и электроном (синим) ридберговского атома.

А Ридберг полярон это экзотика состояние дела, созданный при низких температурах, в котором очень большой атом содержит другие обычные атомы в пространстве между ядром и электронами.[1] Для образования этого атома ученым пришлось объединить две области атомной физики: Конденсаты Бозе – Эйнштейна и Ридберговские атомы. Ридберговские атомы образуются путем перевода отдельного атома в высокоэнергетическое состояние, в котором электрон находится очень далеко от ядра. Конденсаты Бозе – Эйнштейна - это состояние вещества, которое возникает при температурах, близких к абсолютному нулю.

Поляроны индуцируются с помощью лазера для возбуждения ридберговских атомов, содержащихся в качестве примесей в конденсате Бозе-Эйнштейна. В этих ридберговских атомах среднее расстояние между электроном и его ядром может достигать нескольких сотен нанометров, что более чем в тысячу раз превышает радиус атома водорода.[2] В этих условиях расстояние между ядром и электроном возбужденных ридберговских атомов больше, чем среднее расстояние между атомами конденсата. В результате некоторые атомы оказываются внутри орбиты электрона ридберговского атома.

Поскольку атомы не имеют электрического заряда, они создают минимальную силу на электрон. Однако электрон слегка рассеивается на нейтральных атомах, даже не покидая своей орбиты, и слабая связь, которая возникает между ридберговским атомом и атомами внутри него, связывая их вместе, известна как ридберговский полярон. Новое состояние материи было предсказано теоретиками Гарвардского университета в 2016 году.[3] и подтверждено в 2018 г. спектроскопия в эксперименте с использованием стронциевого конденсата Бозе – Эйнштейна.[4] Теоретически до 170 обычных атомов стронция могли бы поместиться внутри нового орбитальный атома Ридберга в зависимости от радиуса атома Ридберга и плотности конденсата Бозе – Эйнштейна.[2] Теоретическая работа над экспериментом была выполнена теоретиками из г. Венский технологический университет и Гарвардский университет,[5] в то время как фактический эксперимент и наблюдение проводились в Университет Райса в Хьюстоне, штат Техас.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ «Исследователи сообщают о создании ридберговских поляронов в бозе-газе». Phys.org.
  2. ^ а б «Физики только что заполнили атом, полный атомов, и создали совершенно новое состояние материи». Уведомление о науке. 27 февраля 2018.
  3. ^ Шмидт, Ричард; Sadeghpour, H.R .; Демлер, Э. (1053). «Мезоскопическая ридберговская примесь в атомном квантовом газе». Письма с физическими проверками. 116 (10): 105302. arXiv:1510.09183. Bibcode:2016PhRvL.116j5302S. Дои:10.1103 / PhysRevLett.116.105302. PMID 27015490.
  4. ^ Камарго, Ф .; Schmidt, R .; Whalen, J.D .; Ding, R .; Woehl, G .; Yoshida, S .; Burgdörfer, J .; Даннинг, Ф. Б.; Sadeghpour, H.R .; Demler, E .; Киллиан, Т. К. (22 февраля 2018 г.). «Создание ридбергских поляронов в бозе-газе». Письма с физическими проверками. 120 (8): 083401. arXiv:1706.03717. Bibcode:2018ПхРвЛ.120х3401С. Дои:10.1103 / PhysRevLett.120.083401. PMID 29543028.
  5. ^ Schmidt, R .; Whalen, J.D .; Ding, R .; Камарго, Ф .; Woehl, G .; Yoshida, S .; Burgdörfer, J .; Даннинг, Ф. Б.; Demler, E .; Sadeghpour, H.R .; Киллиан, Т. К. (22 февраля 2018 г.). «Теория возбуждения ридберговских поляронов в атомном квантовом газе». Физический обзор A. 97 (2): 022707. arXiv:1709.01838. Bibcode:2018PhRvA..97b2707S. Дои:10.1103 / PhysRevA.97.022707. HDL:1911/102426.

внешние ссылки