Condensado fermiónico

El condensado fermiónico és un estat d'agregació de la matèria en el que la matèria adquirix superfluidez. Es produïx a temperatures molt baixes, propenques al zero absolut. Va ser creat en l'Universitat de Colorat per primera volta en 1999; el primer condensado de Fermi format per àtoms va ser creat en 2003.

El fenomen de la condensació fermiónica és diferent a la formació de Parells de Cooper en el marc de la Teoria BCS. Si be és cert que un Parell de Cooper es pot assimilar a un bosón, això no significa que la formació dels parells de Cooper implique automàticament la presència d'un condensado. Per a obtindre un condensado de Parells de Cooper és necessari que s'agrupen tots en el mateix estat quàntic.

El comportament d'un condensado fermiónico depén de l'orige del mateix. Si el condensado molecular prové d'un gas de Fermi, el procés de formació molecular és «incoherent», similar a un camp de llum tèrmica. En este cas, la provabilitat de tindre un gran número de molècules és baixa, i la majoria dels àtoms permaneixen lliures.

Les molècules del gas fermiónico són fermiones i no bosones ya que, encara que s'unixquen solament fermiones, estos van a completar l'espin a un sancer i s'estabilisa per eixe moment i les molècules no estan en moviment.

El principi d'exclusió de Pauli establix que és impossible que dos fermiones ocupen el mateix lloc. Açò en el temps s'ha alterat posat que els electrons estabilisen a l'ona donant-li una forma estable.

Deborah S. Jin, Markus Greiner i Cindy Regal han donat un pas més i també, gràcies a l'ultra congelació de partícules, han trobat un nou estat de la matèria, el sext: el gas fermiónico. Com asseguren estos físics, el gèl quàntic està compost de bosones, una classe de partícules que inherentemente són gregarias i les seues lleis estadístiques tendixen a favorir l'ocupació múltiple d'un mateix estat quàntic. No obstant, el gas fermiónico està completament integrat per fermiones. Estos, a diferència dels bosones, són poc sociables i per definició mai dos d'ells poden ocupar el mateix estat de moviment. Un parell de fermiones idèntics no poden ocupar el mateix estat quàntic. A altes temperatures, les conductes d'estes partícules elementals són casi imperceptibles. No obstant, quan es gelen tendixen a buscar els estats de més baixa energia i és en este instant quan s'accentua el caràcter antagónico de bosones i fermiones.

Comportament

Els físics de Boulder varen usar rajos làser per a atrapar un chicotet núvol de 500.000 àtoms de potassi. Llimitant el seu moviment natural, es varen gelar els àtoms a 50.000 millonèsimes de graus per damunt del zero absolut. Pel seu caràcter faró, els fermiones d'eixos àtoms deurien repelir-se, pero no va anar aixina. En aplicar un camp magnètic als àtoms super fredor, estos es varen juntar breument en parelles i varen crear un condensado. Segons els ells, esta troballa podria donar peu a una àmplia gama d'aplicacions pràctiques. Per eixemple, el gas fermiónico oferix més investigacions en el camp de la superconductividad, fenomen pel que l'electricitat discorre sense resistència alguna, i en açò controlar als fermiones en làser per a produir més cantitat de fermiones ultracongelados.