Порог генерации квантовых вихрей волнами на поверхности сверхтекучего He-II

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты изучения особенностей взаимодействия отрицательных ионов с квантовыми вихрями в He-II, охлажденном до температуры T ≈ 1.5 К. В экспериментах исследовался отклик тока зарядов под поверхностью сверхтекучего гелия на изменение амплитуды h и частоты f волн, которые генерировали на поверхности двумя взаимно перпендикулярными волнопродукторами. Обнаружено, что при превышении скорости течения жидкости в стоячей волне выше некоторого порогового значения V thr ≈ 0.34 см/с гравитационно-капиллярные волны возбуждают в объеме жидкости не только классические, но и квантовые вихри, которые при понижении температуры He-II ниже 1.7 К могут захватывать движущиеся под поверхностью жидкости отрицательные ионы – электронные пузырьки радиусом порядка ∼ 17Å.

Об авторах

П. Г Селин

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН; Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН

Email: selin@issp.ac.ru
Черноголовка, Россия; Черноголовка, Россия

И. А Ремизов

Институт физики твердого тела им. Ю. А. Осипьяна РАН; Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН

Черноголовка, Россия; Черноголовка, Россия

М. Р Султанова

Астраханский государственный университет им. В. И. Татицева

Астрахань, Россия

Е. В Лебедева

Институт физики твердого тела им. Ю.А.Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

А. А Левченко

Институт физики твердого тела им. Ю.А.Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

Л. П Межов-Деглин

Институт физики твердого тела им. Ю.А.Осипьяна РАН

Черноголовка, Россия

Список литературы

  1. P. Kapitza, Nature 141, 74 (1938).
  2. L. D. Landau, J. Phys. USSR 5, 71 (1941).
  3. V. V. Brazhkin, Phys.-Uspekhi 68, 490 (2025).
  4. L. Onzager, Il Nuovo Cimento 6, 279 (1949).
  5. W. F. Vinen, Proceedings of the Royal Society of London A, Mathematical and Physical Sciences 260, 218 (1961).
  6. P. M. Walmsley, A. A. Levchenko, S. E. May, and A. I. Golov, J. Low Temp. Phys. 146, 511 (2007).
  7. P. M. Walmsley, A. I. Golov, H. E. Hall, A. A. Levchenko, and W. F. Vinen, Phys. Rev. Lett. 99, 265302 (2007).
  8. V. S. L'vov, S. V. Nazarenko, and L. Skrbek, J. Low Temp. Phys. 145, 125 (2006).
  9. S. K. Nemirovskii, Phys. Rep. 524, 85 (2013).
  10. D. E. Zmeev, F. Pakpour, P. M. Walmsley, A. I. Golov, W. Guo, D. N. McKinsey, G. G. Ihas, P. V. E. McClintock, S. N. Fisher, and W. F. Vinen, Phys. Rev. Lett. 110, 175303 (2013).
  11. G. P. Bewley, D. P. Lathrop, and K. R. Sreenivasan, Exp. Fluids 44, 887 (2008).
  12. P. Moroshkin, P. Leiderer, K. Kono, S. Inui, and M. Tsubota, Phys. Rev. Lett. 122, 174502 (2019).
  13. D. H. Wacks, A. W. Baggaley, and C. F. Barenghi, Exp. Fluids 26, 027102 (2014).
  14. I. A. Remizov, M. R. Sultanova, A. A. Levchenko, and L. P. Mezhov-Deglin, Low Temp. Phys. 47, 378 (2021).
  15. M. R. Sultanova, I. A. Remizov, L. P. Mezhov-Deglin, A. A. Levchenko, JETP Lett. 118, 585 (2023).
  16. R. L. Douglass, Phys. Rev. Lett. 13, 791 (1964).
  17. P. M. Walmsley and A. I. Golov, Phys. Rev. B 86, 060518 (2012).
  18. D. I. Bradley, D. O. Clubb, S. N. Fisher, A. M. Guenault, R. P. Haley, C. J. Matthews, G. R. Pickett, and K. L. Zaki, J. Low Temp. Phys. 138, 493 (2005).
  19. M. Blaˇzkov´a, D. Schmoranzer, L. Skrbek, and W. F. Vinen, Phys. Rev. B 79, 054522 (2009).
  20. V. B. Efimov, D. Garg, M. Glitrov, P. V. E. McClintock, L. Skrbek, W. F. Vinen, J. Low Temp. Phys. 158, 462 (2010).
  21. V. B. Efimov, A. N. Ganshin, G. V. Kolmakov, P. V. E. McClintock, and L. P. Mezhov-Deglin, J. Low Temp. Phys. 156, 95 (2009).
  22. P. V. E. McClintock and R. M. Bowley, Progress in Low Temp. Phys. 14, 1 (1995).
  23. L. Skrbek and Y. A. Sergeev, Phys. Fluids 37, 03130 (2025).
  24. A. A. Levchenko, L. P. Mezhov-Deglin, I. A. Remizov, P. G. Selin, and M. R. Sultanova, Instr. and Exp. Tech. 68, 180 (2025).
  25. P. P. Craig and J. R. Pellam, Phys. Rev. 108, 1109 (1957).
  26. D. I. Bradley, S. N. Fisher, A. M. Guenault, R. P. Haley, M. Kumar, C. R. Lawson, R. Schanen, P. V. E. McClintock, L. Munday, G. R. Pickett, M. Poole, V. Tsepelin, and P. Williamset, Phys. Rev. B 85, 224533 (2012).
  27. R. Hanninen, M. Tsubota, and W. F. Vinen, Phys. Rev. B 75, 064502 (2007).
  28. P. J. Bendt, Phys. Rev. 127, 1441 (1962).
  29. V. B. Efimov, D. Garg, O. Kolosov, and P. V. E. McClintock, J. Low Temp. Phys. 158, 456 (2010).
  30. S. V. Filatov, V. M. Parfenyev, S. S. Vergeles, M. Yu. Brazhnikov, A. A. Levchenko, and V. V. Lebedev, Phys. Rev. Lett. 116, 054501 (2016).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025