Новости

Венские физики получили новый вид атома

Физикам из Венского технического университета удалось обнаружить совершенно новое состояние материи, которое они называют «переполненным атомом».

Новая материя была создана с помощью комбинации двух явлений атомной физики. Ридберговские атомы – водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбужденном состоянии. Для этого атом облучают резонансным лазерным светом или инициируют радиочастотный разряд. Размер ридберговского атома может превышать размер того же самого атома в его основном состоянии. «Среднее расстояние между электроном и ядром атома может достигать нескольких сотен нанометров, что в 1000 раз больше радиуса атома водорода», - комментирует профессор Венского университета Йоахим Бургдорфер (Joachim Burgdörfer).

При низких температурах ридберговский атом «проглощает» другие атомы: радиус орбиты, по которой электрон движется вокруг ядра, превышает расстояние между двумя атомами; электрон вращается вокруг своего собственного атомного ядра, захватывая внутрь своей орбиты другие атомы. Все вместе они образуют состояние материи, известное как ридберговские поляроны.

Для создания новой материи ученые охладили атомы стронция до абсолютного нуля (минус 273,15 градуса по Цельсию). При сверхнизкой температуре атомы начинают вести себя так, как если бы они были одним атомом, и это явление называют конденсат Бозе-Эйнштейна. Далее при помощи энергии лазера один из атомов стронция был превращен в ридберговский атом. В результате физики получили огромный ридберговский атом, который может вмещать до 170 атомов стронция.

Поскольку атомы стронция нейтральны и не несут в себе заряда, они оказывают минимальное воздействие на электрон: незначительно рассеивают его, но не заставляют покидать свою орбиту. «Это очень необычная ситуация, – отмечает профессор Шухей Йошида (Shuhei Yoshida). – Обычно мы имеем дело с заряженными ядрами, которые связывают электроны вокруг себя. Здесь у нас есть электрон, который связывает нейтральные атомы».

Читайте также
5 лайфхаков для изучения математики
5 лайфхаков для изучения математики
Это партнерский материал.
Чем полезны полеты миллиардеров в космос
Чем полезны полеты миллиардеров в космос
С чего начинался космический туризм и чего нам ждать в будущем?
Лучше поздно, чем никогда: модуль «Наука» наконец-то отправляется к МКС
Лучше поздно, чем никогда: модуль «Наука» наконец-то отправляется к МКС
Рассказываем историю многострадального проекта.