Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Ж. эксперим. и теор. физ. 2010. 138, № 6

 

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

 

Талочкин А.Б. «"Свернутые" акустические фононы в сверхрешетках Si/Ge с квантовыми точками Ge» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 138, № 6, с. 1135-1143 (2010)

Исследованы спектры рамановского рассеяния света на "свернутых" акустических фононах в сверхрешетках Si/Ge с псевдоморфными слоями квантовых точек Ge, полученными с помощью низкотемпературной (Т = 250°С) молекулярно-лучевой эпитаксии. Наблюдались новые особенности линий свернутых фононов, связанные с резонансным усилением и необычным отношением интенсивностей линий дублетов, которые не могут быть объяснены существующей теорией. Показано, что наблюдаемые моды связаны с колебаниями, которые локализованы в квантовых точках и индуцированы свернутыми фононами разделительных слоев кремния. Расчеты, проведенные в модели одномерной цепочки атомов, позволили объяснить природу локализации акустических фононов, обусловленную модификацией фононного спектра тонкого слоя квантовых точек. Наблюдаемое отношение интенсивностей линий дублетов свернутых фононов вызвано асимметрией рельефа слоев квантовых точек.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 138, № 6, с. 1135-1143 (2010) | Рубрика: 06.07