美國科學家今日表示，他們研制成費米子凝聚態(tài)的物質(zhì)，它屬于“第六態(tài)”物質(zhì)。這種新物質(zhì)可能導致產(chǎn)生下一代超導體，并用于發(fā)電和制造磁懸浮列車等。人們過去已知的物質(zhì)五種形態(tài)分別是氣態(tài)、固態(tài)、液態(tài)、等離子態(tài)和玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)。
研究工作的帶頭人是在美國家標準技術(shù)研究院與科羅拉多大學合作實驗室工作的物理學家金秀蘭。她曾與克內(nèi)爾和維曼因制成玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)而獲2001年諾貝爾物理學獎。對于新的研究成 果，她在電話中向記者介紹說：“在提供新型量子力學行為方面，它是一個科學突破。”金和她的研究小組制成的超冷鉀原子云，向制成可應用的超導體邁出了重要的一步。金秀蘭介紹說，這種第六態(tài)物質(zhì)與玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)有關(guān)。
玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)由成千上萬個具有單一量子態(tài)的超冷粒子的集合，其行為像一個大超級原子。玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)由玻色子構(gòu)成。金秀蘭研究小組所制成的新形態(tài)物質(zhì)采用的是費米子。他們將鉀氣體冷卻到絕對溫標零度以上的十億分之一度，在這一溫度下物質(zhì)停止運動。他們將氣體約束在真空小室中，并采用磁場和激光控制鉀原子成對，金秀蘭說：“這與超導體中電子所發(fā)生的情況極為相似，由于費米子是一種固態(tài)，所以費米子凝聚態(tài)物質(zhì)，比玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)更容易找到實際的應用。
今年30歲的金秀蘭畢業(yè)于普林斯頓大學物理系，她是最近麥克阿瑟基金會頒發(fā)的“天才獎”的獲得者。
