Evidència de fase quàntica supersòlida utilitzant mètodes quàntics de Monte Carlo

Probablement, una de les fases més emocionants en la naturalesa és la súper sòlida, que és un sistema que al mateix temps té l'ordre espacial de llarg abast d'un cristall i un ordre fora de la diagonal de llarg abast típic dels superfluids. La recerca que intenta trobar les signatures clau d'aquest estat teòricament predit ha estat esquiva durant molt de temps. El candidat natural per a aquest estat és l'heli, que se sap que roman líquid fins i tot en el límit de temperatura zero. En l'heli a granel encara no ha estat possible confirmar la seva existència. No obstant això, l'heli està fortament adsorbit en el grafit formant capes successives de naturalesa gairebé bidimensional. Diversos experiments van trobar que en la segona capa d'heli en grafit podria haver-hi una fase supersólida, però cap teoria va ser capaç d'explicar aquestes observacions. En el nostre treball recent, identifiquem aquesta capa supersólida com un cristall registrat amb la primera capa inerta i, cosa que és més important, coincidim amb el rang de cobertura observat en els experiments. A més, trobem per primera vegada una fase hexática superfluida induïda per l'ondulació amb la primera capa.

Referència i enllaç a la investigació:

M. C. Gordillo and Jordi Boronat, Superfluid and Supersolid Phases of 4He on the Second Layer of Graphite, Physical Review Letters 124, 205301 (2020)