Suprasolid

Die Suprasolidität bezeichnet einen neuartigen Materie-Zustand, bei dem Atome mit gleicher Nukleonenzahl gleichzeitig in der Festkörper- als auch in der suprafluiden Phase sind.

Dieser Zustand könnte bei hohem Druck und sehr tiefen Temperaturen (kleiner als 200 mK) zum Beispiel bei Helium-4 (He4; ⁴He) auftreten, wobei das He4 – nach einer vorläufigen Theorie – ein Bose-Einstein-Kondensat bilden würde. Experimente hierzu wurden 2004 an der Pennsylvania State University durchgeführt, die auf Suprasolidität hinweisen. Die Interpretation dieser Experimente wird derzeit in Fachjournalen heftig und kontrovers diskutiert, da möglicherweise Verunreinigungen von He3 für die Suprafluidität verantwortlich sein könnten, während die kristalline Struktur nur in der He4 Spezies zu finden ist. Ein gleichzeitiges Auftreten beider Phasen (suprafluid und fest) in derselben atomaren Spezies (Suprasolidität) wäre dann nicht gegeben.

Personen

• Anthony Leggett

Quellen

• Pro-Physik.de

Literatur

• Leggett, A.J. Can a Solid be `Superfluid'? Phys. Rev. Lett. 25, 1543 (1970) dx.doi.org
• Chester, G.V. Speculations on Bose-Einstein Condensation and Quantum Crystals. Phys. Rev. A 2, 256 (1970) dx.doi.org
• Ann Sophie C. Rittner and John D. Reppy: Observation of Classical Rotational Inertia and Nonclassical Supersolid Signals in Solid 4He below 250 mK. Phys. Rev. Lett. 97, 165301 (2006) dx.doi.org, arxiv.org
• I. A. Todoshchenko et al.: Melting Curve of 4He: No Sign of a Supersolid Transition down to 10 mK. Phys. Rev. Lett. 97, 165302 (2006) dx.doi.org, arxiv.org
• Interface-Gruppe am Low Temperature Laboratory, Helsinki University of Technology
• E. Kim und M. H. W. Chan: Observation of Superflow in Solid Helium. Science 305, 1941 (2004)
• E. Kim und M. H. W. Chan: Supersolid Helium at High Pressure. Phys. Rev. Lett. 97, 115302 (2006) dx.doi.org, arxiv.org
• S. Sasaki et al.: Superfluidity of Grain Boundaries and Supersolid Behavior. Science 313, 1098 (2006)
• Motoshi Kondo et al.: Observation of non-classical rotational inertia in bulk solid 4He
• Journal Club for Condensed Matter Physics (August 2006 und September 2006)

Aggregatzustände

Klassische Aggregatzustände:
Gas | Flüssigkeit | Festkörper

Nichtklassische Aggregatzustände:
Plasma | Bose-Einstein-Kondensat | Suprafluidität | Suprasolidität | mesomorpher Zustand | überkritischer Zustand | Atomgas