Актуальне відео кристалів простору-часу
Вперше дослідники змогли зафіксувати кристали простору-часу на камеру за допомогою просвічуючого рентгенівського мікроскопа.
Кристали часу — не тема банальних науково-фантастичних романів. Це просторово-часова прогресія кристалів, твердий матеріал, що складається з кристалічної решітки, упорядкованого набору атомів.
Часові кристали не тільки утворюють повторювану структуру атомної решітки, вони також виникають симетрично в часі — безперервно Розмірковуючи про це, періодично формуючи свою первісну структуру.
Тепер міжнародна дослідницька група, створена у співпраці між вченими з Інституту інтелектуальних систем Макса Планка і Польською академією наук в Познані, Польща, виявила кристали простору-часу мікрометрового розміру, зроблені з магнонів, квазічастинок, що складаються з колективно порушених електронів, що обертаються за схемою, вперше на відео.
До цього часу спостереження кристалів часу було надзвичайно важким. Дослідники змогли спостерігати це явище тільки в структурах нанометрового розміру, які були переохолоджуючи до дуже високих температур.
На цей раз команда змогла спостерігати набагато більші кристали простору-часу в мікрометровому масштабі при кімнатній температурі.
«Ми взяли регулярно повторюваний зразок магнонів в просторі й часі, відправили більше магнонів, і вони в кінцевому підсумку розсіялися», — Нік Трегер, докторант Інституту інтелектуальних систем Макса Планка, співавтор статті, опублікованій в повідомленні журналу Physical Review Letters.
«Таким чином, ми змогли показати, що часовий кристал може взаємодіяти з іншими квазічастинками», — сказав Трегер. «Ще нікому не вдавалося показати це безпосередньо в експерименті, не кажучи вже про відео».
Для створення відео команда направила радіочастотні струми через невелику смужку магнітного матеріалу на кінці мікроскопічної антени. Що виникає в результаті мікрохвильове поле викликає коливання магнітного поля матеріалу.
Ці магнітні хвилі потім створили повторювані візерунки, які повторювалися не тільки в просторі, але і в часі.
Дослідники були шоковані тим, наскільки стабільними й широко поширеними були такі тимчасові кристали, що може означати, що ці магнони в кінцевому підсумку зможуть зробити стрибок з фізичної лабораторії в реальний світ.
«Наш кристал конденсується при кімнатній температурі, і частинки можуть взаємодіяти з ним — на відміну від ізольованої системи», — йдеться в заяві провідного автора Павла Грушецького, вченого фізичного факультету Університету Адама Міцкевича в Познані.
«Наш кристал конденсується при кімнатній температурі, і частинки можуть взаємодіяти з ним — на відміну від ізольованої системи», — додав він. «Більш того, він досяг розміру, який можна було б використовувати для чого-небудь з цим магнонним кристалом простору-часу. Це може привести до безлічі потенційних додатків ».
Джерела: Інститут Макса Планка
