La supersolidez nace en la frontera de los líquidos ⚡ экспресс
Se demuestra que la supersolidez puede surgir de la interacción de modos en la interfaz de fases superfluida y sólida para una amplia clase de sistemas superfluidos, sin necesidad de alterar las interacciones en el volumen. Mediante análisis analítico y numérico de los campos superfluido y fonónico acoplados, se obtiene un criterio de inestabilidad con formación de modulación de densidad, dependiente de la dimensión del sistema. En helio superfluido, la inestabilidad aparece primero en el modo rotón, mientras que en un condensado de Bose-Einstein con interacción de contacto, aparece en el vector de onda más pequeño disponible, determinado por el tamaño del sistema. Más allá del umbral de inestabilidad, el estado fundamental adquiere una modulación espacial de densidad cerca de la frontera, mientras que el volumen permanece superfluido, formando una fase híbrida superfluida-supersólida. El resultado abre un camino prometedor hacia la supersolidez a través del acoplamiento interfacial de modos, permitiendo aprovechar simultáneamente las propiedades cuánticas del volumen superfluido y de la frontera supersólida.
Un cuerpo supersólido es hielo que fluye. Como un estanque cubierto por una costra, pero con una profundidad líquida sin fricción. Normalmente, esa costra se crea alterando las propiedades de todo el líquido. Un grupo de investigadores del helio encontró un método más sencillo: hicieron vibrar la superficie con ondas especiales, y el líquido adquirió por sí mismo una «piel» sólida.
Las vibraciones resultaron no ser simples ondulaciones, sino remolinos cuánticos —rotones—, cuya naturaleza fue revelada por Feynman. Al acoplarse con el movimiento, ordenan los átomos en la frontera formando un cristal. En los condensados de Bose–Einstein, este efecto surge cuando la longitud de onda coincide con el tamaño de la trampa. Se obtiene así un material cuya superficie mantiene la forma, mientras que el interior fluye libremente. Es posible que procesos similares solidifiquen la corteza de las estrellas de neutrones.
🎯 La idea de la supersolidez tiene más de medio siglo, pero solo en 2017 se logró realizarla, al confinar átomos ultrafríos en una jaula láser.