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Fest und gleichzeitig flüssig

Kristallines Helium geht bei Temperaturen in der Nähe des absoluten Nullpunkts in eine Supraflüssigkeit über. Das hat eine Gruppe von Wissenschaftlern der Staatsuniversität von Pennsylvania herausgefunden. Die neuen Experimente untermauern eine von der selben Gruppe bereits vor einigen Monaten veröffentlichte Studie. Das berichten die Forscher in einer Online-Vorabveröffentlichung der Fachzeitschrift Science.

Eun-Seong Kim und Moses Chan haben schon zu Beginn des Jahres Experimente veröffentlicht, die auf einen suprafluiden Zustand von festem Helium hindeuten. Dabei war das Helium allerdings in den Poren eines Glases eingeschlossen gewesen, und einige Forschergruppen haben seither spekuliert, dass das Helium in diesen Poren nicht wirklich fest, sondern vielmehr flüssig gewesen sei.

In ihrem neuen Experiment benutzten die Forscher daher nun festes Helium ohne die Glasmatrix. Dass dieser Stoff bei tiefen Temperaturen unterhalb von 230 Millikelvin wirklich suprafluid wird, wiesen die Forscher durch eine Bestimmung der Schwingungsperiode einer kleinen Heliumprobe nach. Um das Helium zu verfestigen, mussten dabei Drücke zwischen 25 und 66 bar angebracht werden.

Schon seit vielen Jahrzehnten ist bekannt, dass flüssiges Helium bei einer Temperatur von unterhalb 2.1 Kelvin in einen supraflüssigen Zustand übergeht. Die Eigenschaften des nur unter besonderen Bedingungen ? hohen Drücken ? auftretenden festen Heliums sind allerdings bisher viel weniger bekannt.

Stefan Maier
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