CC BY
0ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТИПА ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ СВЕРХТЕКУЧЕГО 3Не В НЕМАТИЧЕСКОМ АЭРОГЕЛЕ
Дмитриев В. В., Солдатов А. А., Юдин А. Н.
Институт физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, г. Москва, Россия,
yudin@kapitza.ras.ru
Новая сверхтекучая фаза 3Не, полярная фаза, которую ранее удалось стабилизировать и исследовать при сверхнизких температурах порядка 1 мК в нематическом аэрогеле [1], уже привела к наблюдению многих новых явлений [2, 3]. Важным условием существования полярной фазы является покрытие нитей аэрогеля гелием-4 [4], вытесняющим твердый парамагнитный 3Не с поверхности. Наличие твердого парамагнитного слоя в чистом 3Не приводит к диффузному характеру отражения квазичастиц от поверхности, а также к появлению магнитного рассеяния, при котором спин рассеиваемой частицы не сохраняется.
В наших ЯМР-экспериментах [5] удалось реализовать неполное покрытие поверхности нитей аэрогеля гелием-4 (2.3 поверхностных атомарных слоя вместо 3). В этом случае характер рассеяния фермиевских квазичастиц 3Не менялся в зависимости от давления. Изменение режимов рассеяния детектировалось по подавлению температуры сверхтекучего перехода (рис. 1 a) и изменению степени полярного искажения сверхтекучей фазы 3Не в аэрогеле. Параллельно с ЯМР измерялись резонансные свойства погруженного в 3Не кварцевого резонатора, которые также зависели от характера рассеяния квазичастиц (рис. 1 Ь). Полученные данные сравнивались с предельными случаями - полное покрытие нитей аэрогеля гелием-4 (3 поверхностных атомарных слоя) и без покрытия (чистый гелий-3). Проведенные эксперименты показали, что свойства сверхтекучего 3He в нематическом аэрогеле и параметры кварцевого резонатора очень чувствительны к реализуемым граничным условиям, и мы предполагаем, что магнитный канал рассеяния может играть важную роль в наблюдаемых явлениях.
1050
0.98
0.97 -
0.96 -
0.95 -
(a)
неполное покрытие He
Ji I
полное покрытие 4He
1 1000
03 CL
о i-
0! X О со CD d
950
900
850
^ 800 О! X S d S
3
750
23
24
28
30
25 26 27 28 29 30 18 20 22 24 26
Давление (бар) Давление (бар)
Рис.1 Изменение температуры сверхтекучего перехода и ширины резонансной линии кварцевого резонатора при изменении типа рассеяния квазичастиц гелия-3.
Литература
1. Dmitriev V.V., Senin A.A., Soldatov A.A., Yudin A.N.// Phys.Rev.Lett.-2015.-V.115.-165304
2. Autti S., Dmitriev V.V., Makinen J.T. et al.// Phys. Rev. Lett. - 2016. - V.117. - 255301
3. Makinen, J.T., Dmitriev, V.V., Nissinen, J. et al.// Nat.Commun. - 2019. - V.10. - 237
4. Dmitriev V.V., Soldatov A.A., Yudin A.N.// Phys. Rev. Lett. - 2018. - V. 120. - 075301
5. Dmitriev V.V., Eltsov V.B., Rysti J., et al.// J. Low Temp. Phys. - 2022. - V. 208. - P. 3
