Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium

We studied the influence of rotation speed of a beaker containing superfluid helium (He II) on the intensity of luminescence of collections of nanoclusters immersed in He II. We observed an increase in the α-group emission of nitrogen atoms (²D→⁴S transition) in nanoclusters which correlated with...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Физика низких температур
Дата:	2019
Автори:	McColgan, P.T., Sheludiakov, S., Rentzepis, P.M., Lee, D.M., Khmelenko, V.V.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2019
Теми:	Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175950
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium / P.T. McColgan, S. Sheludiakov, P.M. Rentzepis, D.M. Lee, V.V. Khmelenko // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 356-362. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-175950
record_format	dspace
spelling	McColgan, P.T. Sheludiakov, S. Rentzepis, P.M. Lee, D.M. Khmelenko, V.V. 2021-02-03T07:03:39Z 2021-02-03T07:03:39Z 2019 Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium / P.T. McColgan, S. Sheludiakov, P.M. Rentzepis, D.M. Lee, V.V. Khmelenko // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 356-362. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. 0132-6414 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175950 We studied the influence of rotation speed of a beaker containing superfluid helium (He II) on the intensity of luminescence of collections of nanoclusters immersed in He II. We observed an increase in the α-group emission of nitrogen atoms (²D→⁴S transition) in nanoclusters which correlated with the increasing of rotational speed of the beaker. Increasing luminescence was also observed by increasing the concentration of molecular nitrogen in the nitrogen-helium gas mixtures used for the formation of the molecular nitrogen nanoclusters. We suggest that this effect is caused by the change of the density of quantum vortices in He II initiated by variation of rotational speed of the beaker. When the density of the vortices is increased, the probability for the nanoclusters to become trapped in the vortex cores is also increased. The collisions in the vortex cores of trapped nanoclusters with nitrogen atoms stabilized mostly on the surfaces of the nanoclusters initiate the recombination of nitrogen atoms resulting in luminescence. Досліджено вплив швидкості обертання склянки з надплинним гелієм (He II) на інтенсивність люмінесценції нанокластерів, які знаходяться всередині He II. Спостерігається збільшення емісії α-групи атомів азоту (перехід ²D→⁴S) в нанокластерах, яке корелювало зі збільшенням швидкості обертання склянки. Збільшення люмінесценції також спостерігалося при збільшенні вмісту молекулярного азоту в азотно-гелієвій газовій суміші, яку використовували для отримання нанокластерів молекулярного азоту. Ми припускаємо, що цей ефект пов'язаний зі зміною щільності квантових вихорів в He II при зміні швидкості обертання склянки. При збільшенні щільності вихорів ймовірність захоплення нанокластеров в серцевинах вихорів також підвищується. Усередині серцевин вихорів відбувається зіткнення нанокластерів, внаслідок цього відбувається рекомбінація атомів азоту, що знаходяться на поверхні нанокластерів, та їх люмінесценція. Исследовано влияние скорости вращения стакана со сверхтекучим гелием (He II) на интенсивность люминесценции нанокластеров, находящихся внутри He II. Наблюдается увеличение эмиссии α-группы атомов азота (переход ²D→⁴S) в нанокластерах, которое коррелировало с увеличением скорости вращения стакана. Увеличение люминесценции также наблюдалось при повышении содержания молекулярного азота в азотно-гелиевой газовой смеси, используемой для получения нанокластеров молекулярного азота. Мы предполагаем, что этот эффект связан с изменением плотности квантовых вихрей в He II при изменении скорости вращения стакана. При увеличении плотности вихрей вероятность захвата нанокластеров в сердцевинах вихрей также увеличивается. Внутри сердцевин вихрей происходит столкновение нанокластеров, в результате которого происходит рекомбинация атомов азота, находящихся на поверхности нанокластеров, и их люминесценция. This work has been supported by the NSF grant number # DMR 1707565, the ONR Award N00014-16-1-3054 and AFOSR grant #FA9550-18-0100. en Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018) Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium Індукована обертанням люмінесценція нанокластерів, які знаходяться у надплинному гелії Индуцированная вращением люминесценция нанокластеров, находящихся в сверхтекучем гелии Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
spellingShingle	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium McColgan, P.T. Sheludiakov, S. Rentzepis, P.M. Lee, D.M. Khmelenko, V.V. Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
title_short	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
title_full	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
title_fullStr	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
title_full_unstemmed	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
title_sort	rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium
author	McColgan, P.T. Sheludiakov, S. Rentzepis, P.M. Lee, D.M. Khmelenko, V.V.
author_facet	McColgan, P.T. Sheludiakov, S. Rentzepis, P.M. Lee, D.M. Khmelenko, V.V.
topic	Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
topic_facet	Спеціальний випуск. “Proceedings of 12th International Conference on Cryocrystals and Quantum Crystals (CC-2018)” (Wrocław, Poland, August 26–31, 2018)
publishDate	2019
language	English
container_title	Физика низких температур
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
format	Article
title_alt	Індукована обертанням люмінесценція нанокластерів, які знаходяться у надплинному гелії Индуцированная вращением люминесценция нанокластеров, находящихся в сверхтекучем гелии
description	We studied the influence of rotation speed of a beaker containing superfluid helium (He II) on the intensity of luminescence of collections of nanoclusters immersed in He II. We observed an increase in the α-group emission of nitrogen atoms (²D→⁴S transition) in nanoclusters which correlated with the increasing of rotational speed of the beaker. Increasing luminescence was also observed by increasing the concentration of molecular nitrogen in the nitrogen-helium gas mixtures used for the formation of the molecular nitrogen nanoclusters. We suggest that this effect is caused by the change of the density of quantum vortices in He II initiated by variation of rotational speed of the beaker. When the density of the vortices is increased, the probability for the nanoclusters to become trapped in the vortex cores is also increased. The collisions in the vortex cores of trapped nanoclusters with nitrogen atoms stabilized mostly on the surfaces of the nanoclusters initiate the recombination of nitrogen atoms resulting in luminescence. Досліджено вплив швидкості обертання склянки з надплинним гелієм (He II) на інтенсивність люмінесценції нанокластерів, які знаходяться всередині He II. Спостерігається збільшення емісії α-групи атомів азоту (перехід ²D→⁴S) в нанокластерах, яке корелювало зі збільшенням швидкості обертання склянки. Збільшення люмінесценції також спостерігалося при збільшенні вмісту молекулярного азоту в азотно-гелієвій газовій суміші, яку використовували для отримання нанокластерів молекулярного азоту. Ми припускаємо, що цей ефект пов'язаний зі зміною щільності квантових вихорів в He II при зміні швидкості обертання склянки. При збільшенні щільності вихорів ймовірність захоплення нанокластеров в серцевинах вихорів також підвищується. Усередині серцевин вихорів відбувається зіткнення нанокластерів, внаслідок цього відбувається рекомбінація атомів азоту, що знаходяться на поверхні нанокластерів, та їх люмінесценція. Исследовано влияние скорости вращения стакана со сверхтекучим гелием (He II) на интенсивность люминесценции нанокластеров, находящихся внутри He II. Наблюдается увеличение эмиссии α-группы атомов азота (переход ²D→⁴S) в нанокластерах, которое коррелировало с увеличением скорости вращения стакана. Увеличение люминесценции также наблюдалось при повышении содержания молекулярного азота в азотно-гелиевой газовой смеси, используемой для получения нанокластеров молекулярного азота. Мы предполагаем, что этот эффект связан с изменением плотности квантовых вихрей в He II при изменении скорости вращения стакана. При увеличении плотности вихрей вероятность захвата нанокластеров в сердцевинах вихрей также увеличивается. Внутри сердцевин вихрей происходит столкновение нанокластеров, в результате которого происходит рекомбинация атомов азота, находящихся на поверхности нанокластеров, и их люминесценция.
issn	0132-6414
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175950
citation_txt	Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium / P.T. McColgan, S. Sheludiakov, P.M. Rentzepis, D.M. Lee, V.V. Khmelenko // Физика низких температур. — 2019. — Т. 45, № 3. — С. 356-362. — Бібліогр.: 32 назв. — англ.
work_keys_str_mv	AT mccolganpt rotationallyinducedluminescenceofnanoclustersimmersedinsuperfluidhelium AT sheludiakovs rotationallyinducedluminescenceofnanoclustersimmersedinsuperfluidhelium AT rentzepispm rotationallyinducedluminescenceofnanoclustersimmersedinsuperfluidhelium AT leedm rotationallyinducedluminescenceofnanoclustersimmersedinsuperfluidhelium AT khmelenkovv rotationallyinducedluminescenceofnanoclustersimmersedinsuperfluidhelium AT mccolganpt índukovanaobertannâmlûmínescencíânanoklasterívâkíznahodâtʹsâunadplinnomugelíí AT sheludiakovs índukovanaobertannâmlûmínescencíânanoklasterívâkíznahodâtʹsâunadplinnomugelíí AT rentzepispm índukovanaobertannâmlûmínescencíânanoklasterívâkíznahodâtʹsâunadplinnomugelíí AT leedm índukovanaobertannâmlûmínescencíânanoklasterívâkíznahodâtʹsâunadplinnomugelíí AT khmelenkovv índukovanaobertannâmlûmínescencíânanoklasterívâkíznahodâtʹsâunadplinnomugelíí AT mccolganpt inducirovannaâvraŝeniemlûminescenciânanoklasterovnahodâŝihsâvsverhtekučemgelii AT sheludiakovs inducirovannaâvraŝeniemlûminescenciânanoklasterovnahodâŝihsâvsverhtekučemgelii AT rentzepispm inducirovannaâvraŝeniemlûminescenciânanoklasterovnahodâŝihsâvsverhtekučemgelii AT leedm inducirovannaâvraŝeniemlûminescenciânanoklasterovnahodâŝihsâvsverhtekučemgelii AT khmelenkovv inducirovannaâvraŝeniemlûminescenciânanoklasterovnahodâŝihsâvsverhtekučemgelii
first_indexed	2025-12-07T18:35:14Z
last_indexed	2025-12-07T18:35:14Z
_version_	1850875591703658496

Rotationally induced luminescence of nanoclusters immersed in superfluid helium

Репозитарії

Схожі ресурси