Секрет твердой сверхтекучести

Секрет твердой сверхтекучести

С 1930-х годов было известно, что гелий не становится твердым при сколь угодно низких температурах, зато демонстрирует нулевую вяз-кость (сверхтекучесть). Позднее твердый гелий все-таки был получен — оказалось, что для этого нужна не только температура не выше 2 градусов по Кельвину (-271 °С), но и давление не ниже 25 атмосфер.

Однако в 200Д году американские физики обнаружили, что у самого абсолютного нуля, при температуре ниже 0,2 °К, гелий, оставаясь твердым, опять-таки становится сверхтекучим.

Открытие вызвало большие сомнения, но его авторы сумели доказать достоверность обнаруженного ими эффекта. Тем не менее теоретики разводили руками: ни одна из разработанных ими моделей не оставляла твердому телу возможности течь без сопротивления.

И вот наконец сотрудники Цюрихского института теоретической физики и Курчатовского института разгадали эту загадку.

Из созданной ими компьютерной модели, позволяющей рассчитать взаимодействия между отдельными атомами во всем объеме гелиевого кристалла, следует, что сверхтекучесть возникает вследствие дефектов кристаллической решетки — небольшого смещения слоев атомов друг относительно друга.

Заодно стали ясны причины неудач предыдущих моделей, в которых кристаллы гелия рассматривались как идеальные.

 

Автор

Запись опубликована 17 Март 2011 в разделе Технологии