NATURE | ملخصات الأبحاث

الفرميونات المترابطة مغزليًّا مداريًّا في ساعة شبكية ضوئية

S Kolkowitz et al

Nature (2017) doi:10.1038/nature20811 | Published online | English article

مكن للترابط المغزلي المداري المهندَس في أنظمة الذرات الباردة أن يتيح دراسة المواد الاصطناعية الجديدة، وظواهر المادة المكثفة المعقدة، غير أنه تتم إعاقة الانبعاث التلقائي في أنظمة الذرات القلوية المترابطة ترابطًا مغزليًّا مداريًّا، بسبب التسخين؛ مما يحدّ من ملاحظة آثار الأجسام المتعددة، ويحفز إجراء الأبحاث حول البدائل المحتملة. وبَيَّنَ الباحثون مؤخرًا أن الفرميونات المترابطة ترابطًا مغزليًّا مداريًّا يمكن هندستها لتحدث بشكل طبيعي في ساعة شبكية ضوئية أحادية البعد. وعلى النقيض من تجارب الترابط المغزلي المداري السابقة، يتم هنا توليد وفحص الترابط المغزلي المداري باستخدام انتقال ساعة ضوئية مباشر فائق الضيق بين حالتين مداريتين إلكترونيتين في ذرات نظير السترونشيوم 87Sr. ويستخدم الباحثون هنا تحليلًا طيفيًّا ذري التوقيت؛ لإعداد كثافات نطاق شبكي، وحالات إلكترونية داخلية، وأشباه عزوم، ولإنتاج ديناميكيات مترابطة ترابطًا مغزليًّا مداريًّا. وفترة العمر الطويلة بصورة استثنائية لحالة الساعة المثارة (160 ثانية) تلغي عدم التماسك وفقدان الذرات من الانبعاث التلقائي في جميع المقاييس الزمنية التجريبية ذات الصلة، مما يسمح بالفحص محدد العزم ومحدد الغزل في الموقع لبنية نطاق الترابط المغزلي المداري والحالات الذاتية. يستخدم الباحثون تلك الإمكانيات؛ لدراسة تذبذبات بلوخ، وتحكُّم العزم المغزلي ومتفردات فان هوف في انتقال كثافة الحالات. وتضع النتائج التي توصل إليها الباحثون الأساس لاستخدام الساعات الشبكية الضوئية الفرميونية؛ لسبر أغوار الأطوار الجديدة للمادة.