Получен бозе-эйнштейновский конденсат атомов стронция. Физика.
Первые образцы конденсата Бозе — Эйнштейна были получены в 1995 году; в тех экспериментах использовались атомы щелочных металлов с одним электроном на внешней оболочке. Через некоторое время физики продемонстрировали конденсаты атомов с двумя валентными электронами (к примеру, иттербия и кальция).
Стронций также имеет два валентных электрона, однако до настоящего момента все эксперименты останавливались на важнейшем этапе подготовки конденсата — охлаждении испарением. Дело в том, что эффективность охлаждения зависит от сечения рассеяния атомов стронция друг на друге, которое, в свою очередь, характеризуется длиной рассеяния. Наиболее распространенные бозонные изотопы — 88Sr и 86Sr — не подходят: у первого длина рассеяния слишком мала, а у второго — чересчур велика. К счастью, менее распространенный (его атомы составляют всего 0,6% от общего числа атомов всех долгоживущих изотопов стронция) изотоп 84Sr обладает идеальной длиной рассеяния в 100 боровских радиусов.
Компенсировать низкую относительную распространенность изотопа ученым помогло свойство двух валентных электронов: их спины могут располагаться антипараллельно, формируя так называемый спиновый синглет, и параллельно (спиновый триплет). Основное состояние — синглетное, а метастабильное триплетное, которое характеризуется ненулевыми значениями «общего» спина и магнитного момента, сохраняется на девять минут; инициировав переход между указанными состояниями, исследователи в течение нескольких десятков секунд накапливали атомы интересовавшего их изотопа в магнитной ловушке. Затем эти атомы охлаждались по стандартным методикам; когда их температура достигла приблизительно 400 нК, физики наблюдали образование конденсата Бозе — Эйнштейна. В обоих опытах стадии конденсации достигали свыше ста тысяч атомов.
Отчеты об этом исследовании опубликованы в журнале ; тексты статей ( и ) можно загрузить с сайта .