Холодные молекулы в трехмерном газе защитили с помощью электрического поля
Физики смогли реализовать экранирование холодных молекул с помощью постоянного электрического поля в трехмерном газе. Они убедились, что в этом случае упругие столкновения молекул доминируют над неупругими, и применили это для демонстрации охлаждения испарением до температур, близких к температуре вырождения газа. Исследование опубликовано в Nature Physics.
Изучение холодных квантовых газов открывает дорогу к наблюдению необычных коллективных эффектов. Наибольший прогресс был достигнут с атомными газами, поскольку с ними работать проще всего. Однако атомные газы уступают газам, состоящим из молекул по ряду причин. Например, полярные молекулы обладают большим электрическим дипольным моментом и богатой энергетической структурой, поэтому экзотические коллективные эффекты с их участием были бы сильнее и разнообразнее.
Однако проблема заключается в том, что для наблюдения этих эффектов энергия, переданная газу, должна распределятся по нему равномерно через упругие столкновения. Однако при условиях, в которых существуют квантовые газы, доминируют неупругие столкновения, которые приводят к распаду молекул. Проблему пытаются решать уменьшением размерности газа, а также с помощью экранирования постоянными электрическими полями или с помощью микроволнового излучения (про этот метод мы недавно писали). Однако на сегодняшний день ни в одной из работ не изучены упругие столкновения в объемных трехмерных газах.
Группа физиков из США и Франции при участии Гульвена Кеменера (Goulven Quéméner) смогла создать условия, при которых упругие рассеяния в трехмерном молекулярном газе оказались доминирующими по отношению к неупругим за счет экранирования электрическим полем. Они добились этого путем перемешивания двух вырожденных столкновительных каналов за счет резонансной дипольной связи, которая