Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.09 Низкотемпературная акустика, звук в жидком гелии

 

Гутлянский Е.Д. «Взаимодействие поверхностных акустических волн с движущимися вихревыми структурами сверхпроводящих пленок» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 132, № 1, с. 308-313 (2007)

Предложен способ описания движущейся вихревой структуры пленок и ее взаимодействия с поверхностными акустическими волнами (ПАВ). Показано, что движущаяся вихревая структура может усиливать, (генерировать) ПАВ. Этот эффект, в отличие от аналогичного эффекта в полупроводниковых пленках, может возникать при скоростях движения вихревой структуры гораздо меньших скорости ПАВ. Показано, что в движущейся вихревой структуре существует односторонняя коллективная мода, и она порождает резонансный по скорости вихревой структуры акустический аналог диодного эффекта, а именно, аномальное затухание ПАВ в направлении движения вихревой структуры и отсутствие его при распространении в противоположном направлении.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 132, № 1, с. 308-313 (2007) | Рубрики: 06.09 06.14

 

Зиновьева К.Н., Кондратьев В.В. «Коэффициент прохождения ультразвука из жидкого гелия в алюминий в промежуточном состоянии при T≈0.1 K» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 133, № 2, с. 389-402 (2008)

Измерен коэффициент прохождения ультразвука α(θ) из жидкого 4Не в монокристалл алюминия при T≈ 0.1 К в промежуточном, сверхпроводящем и нормальном состояниях как функция полярного угла θ при азимутальном угле φ = 0. Метод основан на измерении температурного скачка Капицы на границе двух сред. Найдены зависимости коэффициента прохождения для рэлеевских мод от частоты звука (интервал 13–194 МГц) и величины магнитного поля. Показано, что интегральный коэффициент прохождения в промежуточном состоянии при угле θR, большем критического, растет с увеличением магнитного поля. Вблизи Hc интегралы прохождения от частоты не зависят. Вблизи H = 0 при ν > 39 МГц коэффициент прохождения слабо растет с повышением частоты; при самых низких частотах наблюдается аномальный рост коэффициента прохождения с понижением частоты. Экспериментальные результаты сравниваются с теорией Андреева. Выполнен численный расчет и построены зависимости α(θ, φ) для объемных мод в области, соответствующей углу меньшему критического, для трех главных плоскостей кристалла: (001), (011) и (111), построена зависимость α(θ) при φ = 0. Проведена оценка ширины рэлеевского пика.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 133, № 2, с. 389-402 (2008) | Рубрика: 06.09

 

Пашицкий Э.А., Турин А.А. «К вопросу об электрической активности сверхтекучего гелия при возбуждении волн первого и второго звуков» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 138, № 6, с. 1103-1118 (2010)

Показано, что наблюдавшееся в экспериментах явление электрической активности сверхтекучего гелия (Hell) при возбуждении стоячих волн второго звука в акустическом резонаторе может быть описано в рамках феноменологического механизма инерционной поляризации атомов в диэлектрике, в частности, в Hell, когда индуцируемое в среде поле поляризации пропорционально механическому ускорению, по аналогии с эффектом Толмена–Стюарта. Возникающая в волне второго звука переменная относительная скорость w = vn – vs нормальной и сверхтекучей компонент Hell определяет среднюю групповую скорость ротонов V9 ≈ w, с равновесной концентрацией которых связана плотность нормальной компоненты в области температур 1.3 К ≤ Т ≤ 2 К. В связи с этим ускорение атомов 4Не, принимающих участие в формировании ротонного возбуждения, пропорционально производной по времени от относительной скорости w. При этом следует учитывать линейные локальные соотношения между переменными значениями электрической индукции, напряженности электрического поля и вектора поляризации. В результате этого индуцированный в объеме Hell переменный ток смещения и соответствующая ему разность потенциалов не зависят от аномально малой поляризуемости жидкого гелия, что позволяет получить согласующееся с экспериментом отношение амплитуд колебаний температуры и потенциала в волне второго звука, которое почти не зависит от Т в указанном температурном интервале. В то же время, отсутствие электрического отклика при возбуждении волн первого звука в линейном режиме связано с недостаточной мощностью звуковых колебаний. На основе экспериментальных данных по возбуждению первого и второго звуков получены оценки для феноменологического коэффициента пропорциональности между вектором поляризации и ускорением и для коэффициента увлечения атомов гелия ротонами в волне второго звука. Показано также, что наличие в Hell стационарного теплового потока с отличными от нуля продольными градиентами скорости и температуры за счет конечной вязкости и теплопроводности нормальной компоненты приводит к изменению фазовых скоростей волн первого и второго звуков и к экспоненциальному нарастанию во времени их амплитуд, что должно приводить к росту амплитуд электрических сигналов на частотах первого и второго звуков. Такая неустойчивость аналогична эффекту нарастания амплитуды длинных гравитационных волн на поверхности мелкой воды, распространяющихся в направлении уменьшения глубины бассейна.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 138, № 6, с. 1103-1118 (2010) | Рубрика: 06.09