Ротоны

Дальнейшие сведения о типе двухжидкостной модели, подходящ,ей для описания Не II, можно получить из измерений второго звука под давлением. Согласно теории Ландау, сверхтекучая компонента должна быть свободна от всех возбуждений, фононы же и ротоны связаны только с нормальной компонентой. Уже отмечалось, что быстрый рост скорости звука в этой модели должен наблюдаться в области, где энтропия фононов становится доминирующей. Так как под давлением это будет иметь место при более низкой температуре, соответственно должно сместиться и начало быстрого роста скорости 2. Более того, согласно формуле Ландау (14.2), при абсолютном нуле скорость второго звука должна быть пропорциональна скорости первого звука, и, поскольку последняя с давлением возрастает, кривые скорости для различных давлений должны пересекаться при низких температурах. [c.854]

Обзор двух важнейших теоретических подходов к проблеме гелия—теории конденсации газа Бозе—Эйнштейна, развитой Ф. Лондоном, и теории Ландау, основанной на рассмотрении энергетического спектра фононов и ротонов,—помещен в разделе 1. Соответствующие экспериментальные [c.873]

Пытаясь согласовать результаты измерений Пешкова по скорости второго звука с выводами своей теории, Ландау отметил, что предложенное вначале соотношение между импульсом и энергией не приводит к правильным результатам. Поэтому он предложил видоизмененный энергетический спектр (приведенный на фиг. 24), в котором импульсы ротонов группируются вблизи некоторой величины р , в окрестности которой соотношение между импульсом и энергией имеет вид [c.877]

Кроме того, энергетические соотношения имеют здесь уже другой ппд. Свободная энергия ротонов [c.878]

КОСТИ путем квантования колебательных движений (введения фононов) и квантования вращательных движений (введения ротонов). [c.135]

Если считать, например, что нейтрон представляет собой (хотя (бы некоторую часть времени своего существования) сложное образование, состоящее из центрального положительного заряда и равного ему периферического отрицательного, то вращаясь вокруг собственной оси, такая система будет обладать отрицательным магнитным моментом. Аналогично, введя положительный периферический заряд, можно объяснить аномально большую величину магнитного момента л ротона. Пр)имерно одинаковые величины отклонений магнитных моментов нейтрона и протона от их дираковских значений (Ацп = [in —О = — 1,91 ib Ацр = (ip — 1 = 1,79(Хв и I Ац.р ) указывают на одинаковую природу этих периферических зарядов. [c.82]

Результаты исследования приведены на фиг. 99. Между 0,6 и 0,7° К наблюдается довольно крутой изгиб кривой теплоемкости, аналогичный найденному на кривой теилопроводности (см. фиг. 98). Ниже этого изгиба располагается область, где вклад в теплоемкость дают только фононы. Для этой области температур наклон кривой, изображенной на фиг. 99, указывает на проиорциональность теплоемкости Т . Если мы вычтем эту составляющую из значений теплоемкости, найденных при температурах выше 0,7° К, то разностную кривую не удается описать степенным законом с одним показателем. Для вклада ротонов в теплоемкость Ландау вывел следующую формулу [c.569]

Фононы и ротоны. Даты двух работ Капицы заставляют предположить, что теория Ландау была сформулирована в начале 1941 г. В вводном разделе своей работы Ландау критикует двухжидкостную модель Тисса [c.806]

Он доказал, что в квантовой жидкости не может быть непрерывного перехода от состояний потенциального движения (rot v=0) к состояниям вращательного движения (rot v 0) и что между низшими уровнями фонон-иого п ротонного спектров должна существовать энергетическая щель. Из простых соображений размерности следует, что щель должна быть порядка [c.806]

Теплоемкость жидкости в этой модели состоит из двух частей, соответствующих энергетическим спектрам фононов и ротонов. При достаточно низких температурах возбуждаются только фононы они приводят к появлению члена с в законе теплоемкости. При повышении температуры в теплоемкость начинают вносить вклад и ротоны, поэтому подъем у кривой теплоемкости становится более крутым. Единственными измерениями теплоемкости гелия ниже 1 К, доступными в то время, были некоторые предварительные измерения Симона и Пикара. Как оказалось, значения теплоемкости, полученные при этих измерениях, намного превышали пстинные значения, по-.лученные впоследствии различными авторами. Это заставило Ландау высказать сомнения о возможности возникновения ротонных возбуждений при очень низких температурах. Как выяснилось в дальнейшем, использованные им данные по фононной энтропии гелия (полученные в 1940 г. А. Мигда-лом) находятся в прекрасном согласии с измеренными значениями. [c.807]

В 1950 г. Померанчук [64] предположил, что в твердом Не обменное взаимодействие, приводящее к упорядочению спинов, будет очень мало, и, следовательно, упорядочение может наступить только при температурах, соответствующих но порядку энергии взаимодействия двух соседних магнитных ядерных диполей, т. е. примерно при 10 ° К. Можно ожидать, кроме того, что в жидкой фазе обменная энергия, приводящая к упорядочению спинов, намного превосходит обменную энергию в твердой фазе и что упорядочение спинов должно произойти при значительно более высоких температурах. Поэтому даже при учете существенной фононной и ротонной энтропий жидкости можно ожидать, что при не очень низких температурах энтропия жидкой фазы станет меньше энтропии твердой фазы (фиг. 34). Когда это произойдет, температурная производная кривой плавления изменит знак (фиг. 35). Итак, возможность существования минимума на кривой плавления Не не исключена, и очень вероятно, что наблюдаемые отклонения от квадратичного закона действительно указывают на наличие этого минимума. [c.815]

При подстановке известного из измерений значения скорости звука выражение (23.1) переходит в зависимость 0,021 джоуль1 г- град). Возникновение дополнительных возбуждений выше 0,7°К соответствует в теории Ландау появлению ротонов, а в двухжидкостной модели Тисса—испарению конденсата Бозе—Эйнштейна в пространстве скоростей. Вид ожидаемой зависимости теплоемкости от температуры в этих двух теориях оказывается одинаковым, однако, как уже указывалось в разделе 1, роль вклада обеих компонент в теплоемкость оказывается совершенно различной с точки зрения проблемы сверхтекучести. В теории Ландау сверхтекучая компонента не обладает не только ротонной, но и фононпой энтропией, тогда как, по Тисса, эта компонента должна сохранять свою фононную энтропию. На основании одних только измерений теплоемкости нельзя, таким образом, решить вопрос, имеет ли сверхтекучая компонента фононную энтропию или пет для этого необходимо определить энтропию нормальной компоненты. Такие данные можно получить при достаточно низких температурах, измеряя тепло-перенос и термомеханический эффект в гелии. [c.824]

ИЗ измеренной вязкости оиределеипып таким способом вклад фоиоиов для температур от 1,3 до 1,9° К, то это даст постоянный член иримерно в 10 мкпуаз, который можно рассматривать как не зависящую от температуры вязкость ротонов. [c.840]

Теория Ландау. Б раннем варианте своей теории Ландау рассматривал спектр фононных возбуждений, отделенный от ротонных возбуждений, т. е. от элементарных возбуждений вихревого движения, энергетической щелью Д, равной по порядку кТх- Хотя Ландау критиковал аргументы Бпйла, он постулировал соотношение между импульсом и энергией ротона, аналогичное предложенному Бийлом, де-Буром и Михельсом для всех возбуждений [см. формулу (43.1)]. Таким образом, при допущении, что ротоны подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна, термодинамические соотношения будут здесь подобны соотношениям, приведенным в п. 43. [c.877]

Он отмечал, что при этом уже недопустимо де.тать качественное разделение между фононными и ротонными возбуждениями, и предложил взамен различать возбуждения с большими длинами волн (малые р) и с короткими длинами волн р р . Он подчеркивал, что в новой модели свойство сверхтекучести является необходимым следствием энергетического спектра (вместе с развитой на его основе макроскопической гидродинамикой). [c.877]

Для нормальной ротонной плотности получают соотношение [c.878]

По данным Ротона и Коэнса, равновесная концентрация аммиака может быть определена по следующему уравнению [c.282]

Первичной характеристикой К. служит её спин. К. с целым спином (фотон, фонон, ротон, экситон, плазмой, магно , ара Купера, попяритон и др.) иодчиня- [c.263]

Ход кривой спектра е р) при не малых значениях импульса определяется конкретными свойствами взаимодействия атомов. В реальном Не эта кривая, измеренная экспериментально с помощью пеупругого рассеяния медленных нейтронов, имеет форму, показанную па рисунке. Фактически вклад в термодинамич. ф-ции жидкости, кроме начальной фононной — части, вносят квазичастицы вблизи минимума кривой— ротоны, где кривая может быть представлена в виде [c.270]

Согласно этой ф-ле, ротонному минимуму соответствует максимум S k), связанный с ближним порядком в расположенип атомов жидкости. [c.271]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...