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

在文[1]的基础上,我们继续用Lagrange不定乘子变分法推广Landau二流体超流理论到各向异性的超流氦溶液,得到关于超流4He、3He-A相的流体动力学方程。     

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…     

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。     

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.     

交换效应对低温~4He能量的影响北大核心CSCD

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^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.     

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。     

微孔玻璃中~4He熔解曲线上的超流相变

本文测量了~4He在微孔玻璃中终压强分别为87.67×10~5Pa和88.93×10~5Pa的熔解曲线,发现在0.8K以下,压强达61×10~5Pa,微孔中还有液体存在,并表现有超流相变的行为。     

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——…     

超流体~4He中的声

超流体们~4He是一种特殊的液体,具有量子液体性质。超流体~4He中声传播的研究是发展量子流体动力学的重要方面,为研究凝聚态物理中的许多复杂问题,如声子、旋子及其它元激发等,提供了简便而有力的途径。这也表明声波作为研究物质性质的重要手段的能力。本文为近年来,研究超流体~4He中的声的总结。     

固态氦也能超流吗?

迄今,我们所知道的超流现象都是发生在流体之中,如液态4He和3 He ,又如玻色-爱因斯坦凝聚气体(Rb ,Na,自旋极化氢,以及配对费米子-分子气体等) .最近,来自美国宾州大学的KimE等宣称,他们已经在固态4He中观察到了超流行为.按照Kim等的报告(Nature ,2 0 0 4 ,4 2 7:2 2 5 ) ,固态     

一种可用于极化~3He实验的新型磁场系统

原子核自旋极化的~3He气体已被深入研究并广泛用于各种科学实验.在过去的极化~3He实验中,为了减小磁场梯度对纵向弛豫时间的影响,通常会建造大尺寸的亥姆霍兹线圈来提供所需均匀度的主磁场环境.本文通过计算得到了新的六正方形线圈系统,可以为极化~3He实验提供小型高均匀性的磁场装置.其中线圈系√统内部超过30%的区域磁场梯度满足(|▽B_x|~2+|▽B_y|~2)/B_0 10~(-4)cm~(-1),这一均匀区域比例超过了现在所有用于极化~3He实验的线圈装置.对于其他需要大均匀区域磁场环境的研究实验,新的六线圈系统也具有很好的应用价值.     

利用手征SU(3)夸克模型研究轻双Λ超核_(ΛΛ)~6He,_(ΛΛ)~5He, _(ΛΛ)~5H,_(ΛΛ) ~4He和_(ΛΛ)~4H的结合能

在手征SU(3)夸克集团模型下,通过共振群方法(RGM)计算了双Λ超核~6_(ΛΛ)He, ~5_(ΛΛ)He, ~5_(ΛΛ)H, ~4_(ΛΛ)He和~4_(ΛΛ)H的结合能．结果表明,假定双Λ超核具有双Λ集团和壳心核集团构成的两集团结构,得到的~6_(ΛΛ)He超核的结合能与实验值基本吻合,表明手征SU(3)夸克集团模型不仅能较好地描述重子谱、N-N和Y-N相互作用及轻Λ超核的结合能,也能较好地描述Y-Y相互作用及双Λ超核的结合能．使用相同的模型参数,计算了轻双Λ超核~5_(ΛΛ)He, ~5_(ΛΛ)H, ~4_(ΛΛ)He和~4_(ΛΛ)H的结合能,指出了它们存在的可能性．     

3He4He与H2分子碰撞的同位素效应研究

用公认精确度较高的密耦近似方法计算了入射能量E=0.5eV时惰性气体原子3He(4He)与H2分子替代碰撞体系的转动激发碰撞截面.通过分析3He(4He)-H2碰撞体系分波截面和微分截面的差异,总结出在氦原子的同位素替代情形下3He(4He)-H2碰撞体系分波截面和微分截面随分波数增加和同位素原子质量改变的变化规律.     

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)。     

连续循环的^3He致冷机

本文介绍了一台实验室自制的连续循环~3He 致冷机.最低温度0.32K.在0.5K 时的制冷功率约1mw.所用~3He 气体5升(NTP).~3He 系统由机械泵和增压泵循环.机械泵由2XZ-4型改装.使用一年多未发现明显漏气.1K 减压池采用可调流阻的连续流式1K 板.     

多孔介质中的液氦在超流转变点附近的行为

本文分析了多孔玻璃中液氦在不同压力下在超流转变点T_c附近的ρ_s/ρ,得到超流指数ξ=0.663±0.55[ρ_s/ρ=A(1-T/T_c)~ξ],与前人的实验结果和临界现象理论一致,再次证明多孔玻璃中的液氦具有三维特征。在本实验中未发现象大块液氦中那样ρ_s/ρ与压力有关,而与多孔玻璃中~4He膜的实验结果一致。     

利用手征SU(3)夸克模型研究轻超核_Λ~5He,_Λ~4He和_Λ~4H的结合能

利用手征SU(3)夸克集团模型,通过共振群方法(RGM)得到非定域的YN相互作用势和Λ超子与壳心核的相互作用势,并用其计算了轻Λ超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH的结合能.计算结果表明,手征SU(3)夸克集团模型不仅能较好地描述Λp散射,也能较好地描述轻Λ超核的结合能.由于利用共振群方法(RGM)直接抽取的非定域YN相互作用势更为准确,因此计算得到的轻Λ超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH的结合能更符合实验数据,同时,这也为将来研究超核和多夸克体系确定了一套更为精确的模型参数.