超流體
編輯超流體,在低溫液態氦增加的流動性,或溢流出向下容器的壁,原子的現象或滲透到間隙的范圍內,人們可以通過,量子效應是宏觀的外觀。1937年,氦-4呈現超流彼得·卡皮查發現的。
氦氣4
編輯由于零點振動的影響,即使在低溫下液化,氦4?仍保持液態直至達到xxx零。也就是說,它不會變得牢固。然后,在2.17 K(開爾文)下,比熱出現躍變,從而導致二階相變和超流體狀態。由于比熱的躍遷,該轉變溫度被稱為λ點。
在超流體狀態下,氦4處于零粘度狀態(He II相),如果它爬升或有一個原子可以穿過的間隙,它會從壁泄漏。但是,在有限溫度區域中,普通流體(具有與普通液體相同的特性:He I相)和超流體(零粘度:He II相)共存(→雙流體理論)。在超流體狀態下,玻色粒子?He-4被玻色凝聚。
事實上,一個超流體部分不低于均是Bose凝結,1938年,弗里茨·倫敦最早是由指出。倫敦認為氦的四個原子是理想的玻色氣體,并使用超流體轉變溫度作為玻色的冷凝溫度,得出其理論值3.13K。該值接近2.17K的實驗觀察值。值的差異是由于以下事實:超流體態的氦4處于液態,不同于理想的玻色氣體,氦原子之間的相互作用,當原子彼此靠近時產生的強排斥力等。 。在理想的玻色氣體中,沒有考慮粒子之間的相互作用,但是已經對該相互作用的情況進行了理論擴展。但是,在理想的Bose氣體中向Bose凝聚態的相變是三次相變,而He-4(以及He-3)到超流態的相變是二級相變。這部分的理論解釋還不夠。
在超流體狀態下,它顯示出很高的熱導率。這是因為氦4的超流體成分向熱源移動,而普通流體成分向遠離熱源移動(可以說是對流)。由于這種高的熱導率,超流體氦氣在整個過程中都非常均勻。
氦氣3
編輯與氦4不同,氦3是費米子(具有1/2的核自旋),因此直到1972年被Osherov,Richardson,Lee等人發現,才觀察到超流體現象。
氦3中至超流態的轉變溫度在34 atm時為2.6 mK(millikelvin),在0 atm時約為1 mK,遠低于He-4。這是因為氦3是一個費米子,不能照原樣冷凝。為了使氦3成為超流體,必須以與超導性相同的方式冷凝兩個氦3對(一對:也稱為庫珀對)。有。與超導性的xxx區別在于,在普通BCS理論框架內的超導性中,電子對是s波單重態(L = 0,S = 0),而氦3對是p波三重態。 (L = 1,S = 1)。形成3對氦氣(相當于傳統超導中的聲子)的驅動力被認為是自旋漲落。理論上沒有像超導性(BCS理論)那樣詳細闡明氦3的超流體機理。
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