Courtesy of LiveScience

Para Ilmuwan Temukan Perubahan Ajaib dari Superfluid ke Supersolid pada Eksiton

Menunjukkan bukti pertama bahwa superfluid dapat berpindah fase secara alami menjadi supersolid dan kembali lagi, yang penting untuk memahami perilaku materi eksotik dan membuka kemungkinan aplikasi di masa depan.

08 Feb 2026, 19.00 WIB

86 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan fase transisi yang belum pernah diamati sebelumnya antara superfluid dan supersolid.
Penggunaan grafena dalam eksperimen ini memberikan wawasan baru tentang keadaan materi di suhu rendah.
Temuan ini berpotensi membuka jalan bagi aplikasi baru dalam fisika dan teknologi material.

Columbia University, Amerika Serikat - Para ilmuwan berhasil mengamati transisi fase yang belum pernah terjadi sebelumnya, dari superfluid menjadi supersolid dan kembali lagi, pada partikel yang disebut eksiton. Eksiton adalah kombinasi antara elektron dan lubang elektron yang ada pada material tertentu.

Superfluid adalah fase materi yang dapat mengalir tanpa hambatan atau gesekan, dan biasanya terjadi pada suhu sangat rendah, mendekati nol mutlak. Sedangkan supersolid adalah fase materi yang memiliki kemampuan aliran superfluid, namun juga memiliki struktur kristal padat seperti padatan biasa.

Studi ini menggunakan dua lapisan grafena yang sangat tipis, ditempatkan sangat berdekatan sambil dikenakan medan magnet kuat dan suhu sangat dingin. Pada suhu tertentu, eksiton membentuk superfluid, dan saat suhu diturunkan lebih jauh, mereka membentuk fase yang diduga adalah supersolid.

Sebelumnya, untuk membuat supersolid dibutuhkan perlakuan khusus dengan alat tambahan agar partikel dapat berbaris rapi secara teratur. Namun kali ini, perubahan fase terjadi secara alami seperti layaknya air yang membeku menjadi es, dan bisa kembali mencair.

Penemuan ini penting karena membuka pemahaman baru terhadap perilaku materi pada suhu ekstrem, dan bisa menjadi dasar bagi pengembangan teknologi materi kuantum di masa depan, termasuk kemungkinan penciptaan material dengan sifat superkonduktif atau perangkat kuantum canggih.

Referensi:
[1] https://www.livescience.com/physics-mathematics/quantum-physics/physicists-push-quantum-boundaries-by-turning-a-superfluid-into-a-supersolid-and-back-for-the-first-time

Analisis Ahli

Cory Dean

"Ini adalah bukti pertama bahwa superfluid dapat secara alami berubah menjadi supersolid, menandai terobosan dalam studi materi kuantum."

Jia Li

"Penemuan fase padat yang dapat melebur menjadi superfluid sangat luar biasa dan dapat mengubah paradigma pemahaman kita tentang fase dasar dalam fisika material."

Analisis Kami

"Penemuan ini sangat revolusioner karena menunjukkan bahwa fase materi yang sangat eksotik bisa terjadi secara alami tanpa rekayasa ekstrem. Ini membuka pintu bagi pemahaman baru dalam fisika kuantum yang dapat mendorong pengembangan material superkonduktor dan teknologi kuantum lainnya."

Prediksi Kami

Penelitian lanjutan akan menemukan cara untuk mengukur langsung fase supersolid pada eksiton dan kemungkinan menemukan material baru yang dapat menunjukkan fase ini pada suhu lebih tinggi, membuka aplikasi teknologi baru di bidang fisika kuantum.