Релаксация температуры и концентрации в сверхтекучих растворах ³Не–⁴Не. Эффективная теплопроводность

• Main Authors: Задорожко, А.А., Калько, Т.В., Немченко, К.Э., Рудавский, Э.Я., Чаговец, В.К., Шешин, Г.А.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2004
• Series: Физика низких температур
• Subjects: Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/119440

В интервале температур 100–500 мК проведены исследования релаксации температуры и концентрации сверхтекучего раствора ³He–⁴He с исходной молярной концентрацией 9,8% 3Не при различных величинах теплового потока. Показано, что кинетика изменения температуры жидкости может быть аппроксимирована экспоненциальной функцией, а полученные постоянные времени слабо зависят от температуры. Процессы релаксации концентрации аналогичны процессам релаксации температуры лишь в области однофазного раствора, а ниже температуры расслоения изменение концентрации со временем носит немонотонный характер и может быть описано суперпозицией двух экспоненциальных функций. Такое кинетическое поведение раствора объясняется в рамках простой модели, иллюстрирующей распределение концентрации по высоте ячейки в разные моменты времени после включения теплового потока. В этом случае релаксация концентрации разбавленной фазы состоит из двух процессов — роста концентрации за счет участия ³He в нормальном движении и уменьшения концентрации вследствие образования и роста концентрированной фазы. Полученные данные о временах релаксации используются для определения эффективной теплопроводности раствора, которая согласуется с расчетом в рамках кинетической теории фонон-примесной системы сверхтекучих растворов.