Спин-решеточная релаксация в сверхтекучих включениях, образованных в матрице твердого гелия

• Main Authors: Бирченко, А.П., Вехов, Е.О., Михин, Н.П., Рудавский, Э.Я.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2013
• Series: Физика низких температур
• Subjects: Сверхтекучесть в низкоразмерных системах и в условиях ограниченной геометрии
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/118752

Методом импульсного ядерного магнитного резонанса исследованы процессы спин-решеточной релаксации в сверхтекучих включениях, образующихся в процессе роста и быстрого охлаждения кристаллов гелия. Измерения времени спин-решеточной релаксации проведены с использованием двух эхо-сигналов, что позволило получить надежные данные для каждой из сосуществующих фаз двухфазной системы ГПУ матрица–сверхтекучие включения. Исследованы образцы раствора ³Не в ⁴Не при концентрации 1,0% ³Не с молярным объемом 20,2 см3/моль в интервале температур 1,4–1,9 К. Обнаружено, что время спин-решеточной релаксации в сверхтекучих каплях существенно отличается от соответствующих значений для объемной сверхтекучей жидкости. Показано, что в обоих случаях доминирует механизм стеночной релаксации, которая осуществляется на порядки быстрее, чем объемная релаксация. Однако в случае объемной жидкости скорость стеночной релаксации определяется временем диффундирования атомов к стенкам, в то время как для включений основную роль играет время релаксации спинов непосредственно на стенке. При этом для сверхтекучих капель единственными магнитными примесями на стенках включения являются атомы ³Не, которые обеспечивают гораздо более слабое магнитное взаимодействие, чем сильные магнитные примеси на стенках ячейки. Также наблюдалось резкое спонтанное изменение амплитуды одного из эхо-сигналов, связанное с затвердеванием сверхтекучих капель и образованием метастабильного долгоживущего неупорядоченного (стекольного) состояния.