Exotischer Materiezustand: Fest und superflüssig zugleich


Mit diesem experimentellen Aufbau haben Stuttgarter Physiker erstmals einen Suprafestkörper erzeugt – einen Überlagerungszustand aus Kristall und Suprafluid. © Universität Stuttgart, Wolfram Scheible

Endlich nachgewiesen: Physiker haben erstmals einen exotischen Materiezustand erzeugt, bei dem Material fest und superflüssig zugleich ist. Im Experiment bildeten Dysprosium-Atome gleichzeitig einen Kristall und eine suprafluide Flüssigkeit – eine Flüssigkeit, die widerstandsfrei fließt. Die Existenz solcher Suprafestkörper wurde schon vor rund 70 Jahren vorhergesagt, aber erst jetzt gelang der eindeutige Beweis, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten.

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Im Alltag kennen wir drei Aggregatszustände von Materie – fest, flüssig und gasförmig. Zusätzlich kennt die Physik aber noch weitere Materiezustände, darunter das Plasma, Bose-Einstein-Kondensate, die Quanten-Spin-Flüssigkeit und Suprafluide. Letztere sind Gase oder Flüssigkeiten ohne jede innere Reibung, die beispielsweise bei ultrakaltem Helium vorkommen, aber auch im Kern von Neutronensternen.

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So gelang der Nachweis des Suprafesterkörpers .© Universität Stuttgart