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新型光学离心机正在帮助物理学家探索超流体的奥秘
物理学家使用新型光学离心机来控制悬浮在液氦纳米液滴中的分子的旋转，使他们离揭开奇异的无摩擦超流体的行为又近了一步。
来源:英国物理学家网首页物理学家使用新型光学离心机来控制悬浮在液氦纳米液滴中的分子的旋转，使他们离揭开奇异的无摩擦超流体的行为又近了一步。
这是超流体内部受控旋转的首次演示——研究人员现在可以直接设置分子旋转的方向和频率，这对于研究分子如何在不同旋转频率下与量子环境相互作用至关重要。不列颠哥伦比亚大学 (UBC) 的研究人员和弗莱堡大学的同事本周在《物理评论快报》杂志上概述了该方法。
“控制溶解在任何液体中的分子的旋转都是一项挑战，”UBC 物理和天文学副教授、该论文的主要作者 Valery Milner 博士说。
“溶解的分子与流体的原子或分子成分相互作用，有效地变得越来越大，越来越难以旋转。想象一下制作一个雪球：当它很小时，移动它很容易，但随着越来越多的雪附着在它上面，它会变得越来越难。”
像液氦这样的超流体是奇异的物质状态，其接近绝对零，流动时没有粘度。但尽管缺乏摩擦，它们实际上确实起到了溶剂的作用。
“量子物质科学中令人感兴趣的问题，也是这种新方法将帮助我们探索的问题，是当你从普通流体转变为这种类型的量子超流体时，从溶剂化分子的角度来看会发生什么变化，”米尔纳博士补充道。
光学离心机的新发展
传统的光学离心机已被用于通过向气体分子照射旋转激光脉冲来旋转和研究气体分子。气体中的分子与光束的电场对齐并随着脉冲旋转。但这项技术尚未适用于悬浮在超流体中的分子。