旋转对固体$^4$He弹性模量的影响

我们报道了hcp固体$^4$He在单向旋转下低至15 mK的弹性模量测量。近期研究表明，固体$^4$He的弹性行为由位错滑移及$^3$He杂质对其的钉扎主导，这些杂质在固体中像Bloch波（impuritons）一样运动。受近期扭摆振荡器研究的争议启发，我们使用成对的四分之一圆弧形压电换能器（PZTs）直接测量环形固体$^4$He的剪切模量与杨氏模量，同时整个装置以角速度$\Omega$最高达4 rad/s旋转。我们发现，在80 mK以下，当PZT施加的剪切应变超过临界值时，剪切模量$\mu$被旋转抑制，超过该值后$\mu$因剪切应变使位错从$^3$He杂质上脱钉而减小。在$\Omega = 4$ rad/s时，旋转引起的$\mu$减小量约为压力3.6 (5.4) MPa固体样品中温度依赖$\mu$总变化的14.7 (12.3)%。该减小表明$^3$He在位错段上钉扎的概率$G$下降了数个数量级。我们提出，旋转下$^3$He impuritons的运动因科里奥利力变得强烈各向异性，导致平行于旋转轴的位错线$G$减小。