Ученые из Университета Осаки впервые зафиксировали неустойчивость Кельвина–Гельмгольца в квантовой жидкости и обнаружили ранее неизвестный вид вихрей — эксцентрические дробные скирмионы (EFS), напоминающие серп луны на картине Винсента Ван Гога «Звездная ночь».
Неустойчивость Кельвина–Гельмгольца возникает, когда два потока жидкости движутся с разной скоростью, создавая волны и завихрения. В классических жидкостях этот эффект легко наблюдать, но в квантовых системах, например, конденсате Бозе–Эйнштейна, он до сих пор не фиксировался.
В эксперименте исследователи охладили газ лития почти до абсолютного нуля, создав двухкомпонентный конденсат, в котором потоки текли навстречу друг другу. На их границе появились рябь, а затем — уникальные серповидные вихри с сингулярностями, где структура спинов нарушалась.
EFS обладают половинным зарядом и не вписываются в существующие топологические классификации. По мнению авторов, открытие может способствовать развитию спинтроники — технологий хранения и обработки данных на основе спинов частиц.
Фото: commons.wikimedia.org
