Вихри в сверхтекучем гелии

Автор с большим педагогическим мастерством вводит читателей в круг проблем и методов этих областей физики, иллюстрируя основные принципы теории рядом удачно подобранных задач и примеров. При этом наиболее подробно рассматриваются те задачи, в решение которых большой вклад внес сам автор (метод интегрирования по путям, теория полярона, диаграммы Фейнмана, вихри в сверхтекучем гелии и т. д.). [c.1]

КВАНТОВАННЫЕ ВИХРИ в гелии — линейные особенности параметра порядка в сверхтекучем Но (Не—И) и сверхтекучих фазах Не. [c.266]

Аксиальные колебания цилиндра. Пусть теперь цилиндрическая поверхность, враш аясь вокруг обш,ей с жидкостью оси, колеблется не вдоль, а вокруг этой оси. В таком случае в классической жидкости характер возникающей в ней цилиндрической поперечной вязкой волны вновь-не зависит от скорости враш,ения. Но аналогичная волна в нормальной компоненте гелия II взаимодействует с вихрями сверхтекучей компоненты, поскольку в ней жидкость движется поперек вихрей. В связи с формулой [c.674]

Следует отметить, что понятием натяжения и баланса сил для вихрев1>1х нитей оперировали и ранее при изучении квантовых вихрей в сверхтекучем гелии [На11, 1958, 1970], хотя приемлемых количественных результатов не было получено. [c.280]

Многие Н. у. м. ф. возникли в физике в связи с развитием теории конденсиров. сред, они описывают мак-роскопич. проявления квантовомеханич. аффектов неизвестной ф-цией в них является плотность параметра порядка (см. Фазовый переход). Бели параметр порядка скалярный, это двухжидкостные ур-ния гидродинамики сверхтекучего гелия (см. Сверхтекучесть), ур-ния Гинзбурга — Ландау и их обобщения, описывающие магнетостатику и электродинамику сверхпроводников (см. Сверхпроводимость). Если параметр порядка векторный или тензорный, это ур-ния Ландау — Лифшица, описывающие ферромагнетики и антиферромагнетики, ур-ния обобщённой гидродинамики сверхтекучего гелия, макроскопич. модели жидких кристаллов. Для всех этих ур-ний наиб, интерес представляют ЕХ существенно нелинейные решения, часто описывающие локализованные (хотя бы частично) объекты вихри в жидком гелии и в сверхпроводниках, доменные стенки в ферромагнетиках и антиферромагнетиках, дискливацни в жидких кристаллах и солитоны, к-рые в том или ином виде существуют во всех упомянутых средах. [c.315]

Для сверхтекучей компоненты He" (см. Гелий жидкий. Квантовая жидкость) областью вырождения D состояний, описываемых волновой ф-цией il = I 1 I ехр (/ф), будет область возможных значений волновой ф-ции при фиксированном её. модуле i ]. Физически -jto связано с т. и. Eoje — Эйнштейна конденсацией бесспиновых атомов изотопа Не в состоянии с найм, энергией жидкости при темп-ре Т< Тс, т. с. с накоплением в одном и том же состоянии большого числа частиц квантовой жидкости. Если пренебречь сла-бы. взаимодействием между атомами жидкости, то при T=Q К в состоянии с мин. энергией будут находиться все без исключения частицы, что и позволяет описывать их одной и той же (не зависящей от координат частиц) волновой ф-цией / = ф схр((ф). Нормированная волновая ф-ция Ф(дг) = (1 / / )ехр [/ф(х)] в этом случае играет роль параметра порядка, т. е. на комплексной плоскости, область вырождения представляет собой окружность > = 5 вдоль к-рой меняется фаза (р (вырождение состояний по фазе). На основании того, что 7С2(5 )=0, rrj(5 )=Z, заключаем, что точечных дефектов в Не нет в то же время линейные дефекты — вихри в Не — будут устойчивыми [c.138]

В 1952 г, имелись весьма скудные сведения о вращении гелия II. В настоящее время причина отрицательного результата эксперимента Андроникашвили вполне ясна. Дело в том, что до остановки сосуда он вращался со скоростью порядка 3 Исек, при которой согласно формуле (2.27) образуется около 6000 вихрей на 1 кв. см. После остановки сосуда эти вихри тормозят движение сверхтекучей компоненты, осуществляя взаимное трение между нею и тормозящейся нормальной компонентой. Ясно, что персистирующий ток сверхтекучей жидкости можно сформировать только в таких условиях, когда число вихрей в сосуде до его остановки невелико (тогда сверхтекучая компонента сможет сохранить часть момента количества движения к концу процесса распада вихрей), или еще лучше, если вращающийся сосуд вообще не содержит вихревых нитей, т. е. ирротационная область (см. п. 5.12) распространяется на весь сосуд. [c.682]

Задачи о движении N точечных вихрей и, в частности, их стационарных конфигураций имеют важные для приложений аналогии в небесной механике, физике сверхтекучего гелия и в математической биологии. Изучение движения небольшого числа точечных вихрей вблизи простейших форм границ (например, прямолинейной или круговой) дает представления о влиянии геометрически более сложных границ на природу порядка и хаоса в динамике вихрей. Результаты исследований эволюции конечного числа вихрей, первоначально равномерно расположенных на концентрических окружностях, оказыватся полезными для анализа характеристик дорожек Кармана, что, с другой стороны, позволяет изучать процессы вихреобразо-вания за плохообтекаемыми телами. [c.11]

Развитие экспериментальной базы в 20 веке позволило ставить все более тонкие опыты. Е.Ярмчук, М. Гордон и Р. Паккард [50, 51] наблюдали движение прямолинейньк вихрей во вращающейся камере со сверхтекучим гелием. Устойчивость правильных вихревых конфигураций не исследовалась в этих опытах специально. Они возникали как асимптотические режимы. В этих работах приведены фотографии устойчивого шестиугольника. Семиугольник по-прежнему оставался неустойчивым. [c.242]

В /1-фазе Не возможно также существование объектов, подобных монополям,— вихрей с двумя квантами циркуляции, оканчивающихся в объёме с жидкостью в точке с точечной топологнч. особенностью — ежом в поле вектора I. Когда такой вихрь стягивается в точку на поверхности сосуда, он образует точечную поверхностную особенность в поле параметра порядка — буджум (см. Гелий жидкий). Всякие дополнит, взаимодействия — спин-орбитальиое, магн. поле и т. д. изменяют структуру параметра порядка сверхтекучей /4-фазы Не и приводят к др. классификации особых линпй и точек, а также к существованию топологически устойчивых неоднородных конфигураций параметра порядка доменных стенок, солитонов и нр, [c.267]

Можно привести и другой аргумент обращение Ч в нуль при р = 0 необходимо для однозначности Ч в самой этой точке. Впервые такое поведение волновой функции бозе-конденсата при наличии квантового вихря предсказал Файнман (1955) для сверхтекучего жидкого гелия [202]. [c.364]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...