Фермионный конденсат — шестое состояние вещества (после таких состояний как твёрдое тело, жидкость, газ, плазма и конденсат Бозе-Эйнштейна).
Фермионный конденсат был открыт Деборой Джин, Маркусом Греинером и Синди Регал в 2003 году. Для этого они охладили 500 тысяч атомов калия до температуры 5×10−8 Кельвин в переменном магнитном поле. В этих экспериментах изменяемое со временем магнитное поле было приложено к фермионным атомам, что вынуждало их объединиться в бозонные молекулы. Фермионы имеют полуцелый спин (1/2, 3/2, 5/2 и т. д.), в то время как у бозонов спин целочисленный (0, 1, 2 и т. д.). Спины двух частиц складываются, поэтому молекула, содержащая два фермионных атома, превращается в бозон. Однако теперь выясняется, что даже если два фермиона и не связаны в одну молекулу, а просто движутся вместе неким коррелированным образом, то есть, образовав куперовскую пару, то эта пара уже может вести себя подобно бозону и подвергаться конденсации Бозе-Эйнштейна. В то же время это наиболее «эфемерная» форма конденсации из всех, которые наблюдались к настоящему времени.
При получении сверхнизкой температуры, необходимой для этого эксперимента, было использовано комплексное воздействие на газ при помощи лазерного излучения и магнитного поля. Когда атомы находятся в магнитной ловушке, изменение их температуры может контролироваться с точностью до стомиллиардных долей Кельвина. Для лазерного охлаждения лучше всего подходят металлы из первой группы таблицы Менделеева. И наибольший успех был достигнут в работе с литием и калием.
О практическом применении нового открытия говорить ещё рано, но свойства фермионного конденсата таковы, что с большой вероятностью в будущем возможно будет получить соединения, сохраняющие свойства сверхпроводимости при комнатной температуре.
См. также Теория БКШ
Примечания
Литература Regal, C. A., Markus Greiner, and Deborah S. Jin. «Observation of resonance condensation of fermionic atom pairs.» Physical Review Letters 92.4 (2004): 040403.
Ссылки A New Form of Matter: II. NASA-supported researchers have discovered a weird new phase of matter called fermionic condensates. // February 12, 2004 Онищенко Е., , 10.02.2004
Категория:Физика конденсированного состояния Категория:Агрегатные состояния Категория:Квантовая теория поля Категория:Физика низких температур Категория:Объекты, названные в честь Энрико Ферми