Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 20 jun, 2018

Material beter sig märkligt i extrem kyla

NYHET När temperaturen kryper ner mot absoluta nollpunkten börjar materia och vätska bete sig underligt. Elektrisk ström kan ta sig genom ledningar utan motstånd. Heliumvätska kan flyta helt fritt och klättra upp för skålens väggar. Alberto Cetoli, Umeå universitet, har undersökt egenskaperna hos dessa extremt kalla och märkliga material.

Vätskor eller gaser som kan flyta utan motstånd kallas för supravätskor. Flera typer av supravätskor har observerats i experiment vid extremt låga temperaturer. Även supraledare, material som leder elektrisk ström utan motstånd, räknas hit. På senare år har en ny typ av supravätska, ultrakalla gaser av atomer, blivit föremål för forskarnas intresse. Dessa gaser är nedkylda till temperaturer på några nanokelvin – en miljarddels grad över absoluta nollpunkten – och innesluts med hjälp av magnetfält. Alberto Cetolis avhandling studerar egenskaperna hos såväl supraledare som ultrakalla gaser.

Stor påverkan på supraledare?

En av avhandlingens artiklar behandlar gravitationsvågor. Denna speciella typ av våg har sedan länge förutsagts på grundval av Einsteins allmänna relativitetsteori. De har aldrig observerats men de beskrivs som krusningar i själva rumtiden. Man tror att gravitationsvågor sänds ut av vissa typer av stjärnor. Stora experiment har satts upp på flera håll i världen men ingen har ännu lyckats detektera en gravitationsvåg. Problemet är att gravitationsvågor, om de verkligen finns, är extremt svaga och ger mycket små effekter då de träffar vanlig materia. I avhandlingen studerade Alberto Cetoli en tidigare framlagd hypotes, nämligen att gravitationsvågor skulle ha ovanligt stor påverkan på en supraledare. Om hypotesen vore riktig skulle man kunna konstruera detektorer för gravitationsvågor av supraledande material. Beräkningarna som Alberto Cetoli och medarbetare gjorde visade att hypotesen var felaktig: någon speciellt stor effekt för supraledare fanns alltså inte.

Fenomen i ultrakalla gaser

Alberto Cetoli har också studerat fenomen i ultrakalla gaser såsom virvlar och ett slags vågor som kallas solitoner. Dessutom har han undersökt hur de uppför sig i laserfält som bildar kvasiperiodiska mönster, ett mönster som aldrig upprepar sig, men som ändå kan beskrivas av en mycket enkel ekvation: det betyder att de kan skapas med hjälp av endast ett par laserstrålar. Ett kvasiperiodiskt mönster kan sägas vara ett mellanting mellan ordning och oordning. Alberto Cetoli och medarbetare har studerat om en ultrakall gas i ett kvasiperiodiskt fält utgör en supravätska eller inte, och det visar sig att svaret beror på styrkan hos laserfältet.

Om disputationen

Torsdagen den 3 februari försvarar Alberto Cetoli vid institutionen för fysik sin doktorsavhandling med titeln "Excitationer i supravätskor: från solitoner till gravitationsvågor". Disputationen äger rum kl 10.00 i BiA 201, Biologihuset. Fakultetsopponent är Luis Santos, professor, Hannover Universität, Tyskland.

E-publikation av avhandlingen

http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-38648

För ytterligare information, kontakta gärna:

Alberto Cetoli Telefon: 090-7865037
E-post: alberto.cetoli@tp.umu.se

Redaktör: Karin Wikman