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低温物理学

低温物理学

Superfluid Helium-3中发现的意外摩擦

低温实验的照片和古典液中的涡流
旋转周围:超流涡流可以在其经典同行中提供洞察力

根据的超流氦-3的旋转样品内的Quasiparticly在该材料中产生意外的摩擦,该材料应该根据  JereMäkinen.  and 弗拉基米尔埃尔托夫  在芬兰的Aalto大学。他们的发现可以从中子恒星到量子计算机的各种应用。

氦-3原子是聚泥汞,其在超薄温度上配对以形成骨髓,然后形成玻色子,然后可以产生超流体 - 具有零粘度的流体,经历无摩擦流动。该配对相互作用有些类似于超导体中的电子发生的事情,并且也可能在中子恒星内的核内中子发生。

物理学家了解氦-3中的两个不同阶段的超浊度。 B相发生在低压和低温下,而相位发生在更高的压力和温度下。

在旋转中

在实验中,Mäkinen和Eltsov旋转B相超氟的圆柱形容器,该圆柱形容器在氦气-3内产生涡旋。然后将容器从旋转停止,并且该对使用核磁共振和浸在容器底部的两个石英调谐叉的持续旋转。

这些涡旋应以平滑稳定的方式旋转,不应该与周围环境交换动能。相反,物理学家观察到与涡旋的偏差具有完美的圆柱对称,导致湍流。这表明氦3不以完全无摩擦的方式流动。

写作  物理评论B.,Mäkinen和eltsov表明这种摩擦的来源是被捕获在涡旋内的Quasiply。随着涡旋加速,QuasiPallicles获得能量,然后它们可以以摩擦的形式散发到周围环境。

中子星形毛刺

了解如何最大限度地减少这种类型的摩擦对于试图提高基于超导体的量子计算机的组件性能的人来说是重要的,这涉及超流式超级送水器的流动。在AALTO观察到的能量消散过程还可以提供对中子恒星物理学的洞察,这被认为具有它们的核心的超流量组分。一些中子恒星的旋转速度的无法解释的突然变化 - 称为“glitches” - 例如,可能是一种类似的现象。

这些研究甚至可以在日常材料中提供扰动的洞察力,这已经证明很难计算。

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