Три группы исследователей, работающих независимо друг от друга, показали, что некоторые дипольные квантовые газы способны поддерживать состояние сверхтвердых свойств. Команда во главе с Джованни Модуньо из Университета Флоренции опубликовала свои выводы в « Physical Review Letters» . Вторая группа, возглавляемая Тилманом Пфау из Университета Штутгарта, опубликовала свои результаты в Physical Review X , а третья группа, возглавляемая Франческой Ферлайно из Университета Инсбрука, загрузила свои результаты на сервер препринтов arXiv .
Сверхтвердые вещества представляют собой теоретические материалы с атомами, которые расположены в пространственной периодичности кристаллов, но способны течь как жидкость при воздействии чрезвычайно холодных условий. По сути, это твердые вещества, которые могут течь как жидкость. Из-за их уникальных характеристик исследователи пытались создать их в лаборатории, но до сих пор не добились успеха. В этих трех новых усилиях все три команды утверждают, что использовали теорию и эксперименты, чтобы показать, что дипольные квантовые газы могут поддерживать состояние сверхтвердых свойств — все три команды достигли этого, используя конденсаты Бозе-Эйнштейна (BEC), которые являются особенно сверхтекучими.
Большинство усилий по созданию суперсолидинов началось с попыток заставить сверхтекучую жидкость образовать кристаллоподобную структуру, сохраняя при этом ее способность течь, но такие усилия не увенчались успехом. Еще в 2003 году две группы исследователей предложили идею конструирования атомных взаимодействий с помощью диполярного взаимодействия на большие расстояния — идея, которая показала многообещающие результаты, но все же не привела к созданию сверхтвердого вещества. Все три команды в этих новых усилиях основали свои усилия на этой идее, используя BEC, потому что они имеют естественно сильные магнитные дипольные моменты, которые, как полагают, являются необходимой частью создания сверхтвердого материала.
Все три команды работали с идеей, что плотные «капли» будут образовываться в BEC при правильных условиях, в которых только правильные взаимодействия приведут к согласованности между каплями, что позволит создать кристаллическую структуру — и все это при сохранении потока свойства оригинала БЭК.
Две команды, возглавляемые Модуньо и Пфау, использовали в своей работе изотоп диспрозий-162 из-за сил отталкивания, которые доминируют в дипольных взаимодействиях. Третья команда использовала два других изотопа, диспрозий-164 и эрбий-166 из-за их доминирующих дипольных взаимодействий. В конце концов, все три продемонстрировали, что дипольные газы могут использоваться, чтобы показать свойства сверхтвердого вещества в материале.
