超流~3He、~4He溶液流体动力学方程——Ⅰ.超流~4He、~3He-B相溶液

我们的工作是把Landau的二流体超流理论推广到超流~3He、~4He溶液,用Lagrangian不定乘子法研究超流~4He、~3He-B相溶液和超流~4He、~3He-A相溶液的动力学性质.本文先讨论~4He、~3He-B相溶液,严格导出其流体动力学方程.     

超流~3He涡旋线中的新发现

超导体中磁通线及超流He中涡旋线的存在,早已为人们所熟知.它们的结构是简单的,都是在直径约为相干长度的正常态的芯子外面环以超流,具有轴对称性.磁通线的磁通量和涡旋线的环量都是量子化的,分别为一个磁通量子和环量量子,这是在超导体及超流4He中特有的宏观量子现象.1972年发现的液体3He的超流相,虽然是一种新型的超流相,但由于它的宏观量子性,人们自然地认为会有涡旋线存在,这已为后来的实验所证实. 近两年利用赫尔辛基低温实验室中能达到mK温度的旋转恒温器,芬兰和苏联的科学家发现了两个完全出乎人们意料的结果.这是在旋转的超流液体…     

~3He的超流新相

通常的液体氦(～4He)冷到2.17K时转变为超流态.超流的～4He(通常称为HeⅡ)有许多奇特的性质,例如能够无阻地通过很窄的毛细管,特别高的热导率,爬行膜现象等等,这些都早已为人们所熟知. ～4He的同位素～3He。在天然的氦气中是极少的,约占百万分之一.五十年代初,原子核工业的发展才使人们能够得到稍多一点的～3He,开始了对它的研究. ～3He的临界温度是3.34K,临界压力是1.15个大气压,常压下沸点是3.2K.和～4He一样,零点能很高.常压下一直到绝对零度还是液体,只有在34个大气压下才固化.～3He会不会像～4He那样.当温度下降时也转变成超流态…     

超流溶液的本构方程

本文应用Green和Naghdi等人发展起来的现代连续介质力学理论,讨论了超流溶液的宏观描述问题,并建立了超流溶液的本构方程.     

液~4He-~3He混合膜“面超流特性”的理论探讨

本文对液~4He-~3He混合膜的面超流特性提出了理论模型,推导出含~3He后涡线对之间的相互作用位能。在此基础上推导出静递推关系式与动力学介电常数。从理论上计算出扭摆的周期变化2△P/P与功率耗散Q~(-1)在转变温度T_c附近的变化,并与McQueeney等人的实验结果作了比较。     

超流^4He液滴中的单个分子及其红外光谱

按照超流的二流体模型，超流体的总密度ρ包括正常组分ρｎ和超流组分ρｓ二部分贡献，并且随温度降低ρｓ增加而ρｎ减小．为了确认上述模型的预言，１９４６年Ａｎｄｒｏｎｉｋａｓｈｖｉｌｉ完成了一个构思独特的实验．该实验装置很像是力学中测量转动惯量的扭摆，被扭...     

超流He的宏观量子特性

196 4年国际计量委员会通过议案 ,以铯原子钟作为守时的基准 :1ｓ =9192 6 31770× (1/ν铯) ,其中ν铯 是13 3 Ｃｓ原子基态超精细结构能级Ｆ1=3和Ｆ2 =4之间的共振跃迁微波频率 .按照现代原子钟的测量 ,地球的自转周期竟然也会发生变化 :一昼夜的长度可能有 0 0 0 2ｓ的上下起伏 .本文所要讨论的是 ,用超流Ｈｅ的位相相干特性探测地球的自转 .想像有一只尺度仅数厘米的汽车轮胎 ,里面充满了超流4 Ｈｅ .在“轮胎”内部用一块隔板将环状的超流体阻断 ,并且在隔板上钻一个直径小于 1μｍ的针孔 .这样 ,便构成了一个单结超流约瑟夫森环——…     

超流^3He的磁致喷泉效应

最近，来自日本东京大学的Yamaguchi A等，对自旋极化超流3^He的A1相，进行了喷泉效应实验研究．不过，实验者不是用温度梯度，而是用磁场梯度诱发喷泉压差．3^He原子不同于4^He，费米原子3^He要想凝聚到单一的最低能态，必须首先两两配对．液态3^He发生超流转变的温度只有几mK，并且依温度和压力超流体又被分为A，B和A1三个相。     

超流^4He膜K—T相变温度附近热导率的实验研究

我们测量了吸附在聚脂薄膜上的超流 He 膜在 K-T 相变临界温度 T_c 附近的热导率,发现热导率在 K-T 相变温度 T_c 处发生突变,并由此得到在 T_c 左、右的关联长度的变化ξ~+/ξ~-=40.     

超流^4He中玻色—爱因斯坦凝聚的直接证据

超流４Ｈｅ中玻色爱因斯坦凝聚的直接证据１９９７年度的诺贝尔物理学奖被授予朱棣文等三位科学家，以表彰他们在“激光冷却和捕获原子”方面的贡献．这项技术导致了中性碱金属原子的玻色－爱因斯坦凝聚（１９９５年），以及以凝聚为基础的位相相干Ｎａ原子束（俗称原子激...     

超流涡旋

 当冰冷的液氦温度低于2.172K时,会产生一种奇特的效应;此时,它变成超流体,处于超流态下的液氦在流动时是没有摩擦力的。当将液氦置于仅有几个原子厚的氦薄膜上而此薄膜又被置于固态氢表面的顶部之上时,液氦的超流图景会变得更加复杂。     

超流He~4Ⅱ实验研究的新进展

液态氦在宏观尺度上表现出量子效应。它被称作量子流体。液态Heq~4Ⅱ的超流动性一直是低温物理的研究对象。七十年代初发现He~3也是超流的,并且有三个不同的超流相。这些发现大大深化了人们对宏观量子现象的认识。迄今,关于液氦的研究国内仍处于空白状态。基于参加第十五届国际低温物理会议(法国,Grenoble,1978年8月23—29日)所获资料,本文就超流He~4Ⅱ研究的某些新进展向国内读者作一介绍(会议文集:Journal de Physique,Colloque C-6,supplément au n°8)。     

超流研究的历史回顾

回顾了超流发现的历史，介绍了超流的一些现象、理论以及新近的研究结果。强调指出超流与超导一样是一种宏观量子现象。     

超流氦系统负压换热器研究进展

近年来我国大型低温制冷系统研制取得了较大的进展,对超流氦低温系统的研制提出了需求,而超流氦系统的高效运行离不开负压换热器。文中介绍了超流氦低温系统中负压换热器的研究进展、传热机理中存在的问题及其未来发展的方向,为负压换热器的设计以及以后的探索提供参考。     

交换效应对低温~4He能量的影响

低温下的~4He系统由于全同粒子交换作用呈现超流等宏观量子效应,交换效应对系统能量的影响尚不明确.本文基于路径积分蒙特卡罗方法计算了不同温度下~4He系统的平均动能以及平均势能.考虑交换效应时,~4He的平均动能增大,但是动能增大幅度不随温度的降低而升高,对关联函数等结构表征几乎不变,势能变化不明显.     

超流性的发现与卡皮查的贡献

本文介绍了卡皮查有关经历和他发现超流性，以及他对艾伦独立发现超流性的重要作用。     

超流氦中的热波实验研究

在本文中,采用新型的超导传感器对超流氦浴中的热波在不同的热流密度及氦浴温度下进行了测量,同时研究了超流氦浴中的热激波现象,并且与理论分析进行了比较。     

超流氦相分离器临界速度计算方法与比较

超流氦在空间探测的极低温制冷系统中被广泛应用,在研究超流氦通过圆管或者狭缝时,需要分清超流氦在圆管或者狭缝中的流动状态,从而应用不同的模型来计算超流氦的制冷量。根据查阅已有的相关文献资料,列举分析不同的超流氦临界速度计算方法,然后进行比较。     

光格子中玻色-爱因斯坦凝聚体的超流相

本文采用Bogliubov方法分析了光格子中玻色-爱因斯坦凝聚体的能谱,得到超流-Mott相变条件,指出光格子中BEC是一种典型的超流态,最后给出了超流速度.     

超流氦噪声沸腾中的压力测量

噪声沸腾是涉及超流氦传热和超流氦物理中的一个特殊现象，对它的充分认识对于超导磁体等的应用有重要的意义，在本实验中，对一个大小为２．５ｃｍ×２．５ｃｍ的小试样进行瞬态加热，并借助一个压力传感器，从１．７Ｋ到的点，从饱和压力到几百毫米汞柱压力，详细研究了超流氮噪声沸腾中压力振动，同时对常流态氮Ｉ中的沸腾中也进行了比较研究 。