用于研究超流氦-3 中一级相变的纳流控平台

Petri J. Heikkinen; Nathan Eng; Lev V. Levitin; Xavier Rojas; Angadjit Singh; Samuli Autti; Richard P. Haley; Mark Hindmarsh; Dmitry E. Zmeev; Jeevak M. Parpia; Andrew Casey; John Saunders

doi:10.1007/s10909-024-03146-6

用于研究超流氦-3 中一级相变的纳流控平台

超导电性 2024-05-30 v2 宇宙学与河外天体物理介观与纳米尺度物理量子气体统计力学仪器与探测器

作者: Petri J. Heikkinen , Nathan Eng , Lev V. Levitin , Xavier Rojas , Angadjit Singh , Samuli Autti , Richard P. Haley , Mark Hindmarsh , Dmitry E. Zmeev , Jeevak M. Parpia , Andrew Casey , John Saunders

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摘要

超流相 $^3$ He-A 和 $^3$ He-B 之间的对称性破缺一级相变可由电离辐射或源于样品室构造细节的异质成核外源触发。然而，潜在的同质内禀成核机制的作用仍不明确。发现并解析这些内禀过程可能具有宇宙学意义，因为在粒子物理标准模型的许多扩展中，已预言在极早期膨胀宇宙中存在类似的一级相变及引力波的产生。在此，我们引入一种探测超流 $^3$ He 中相变的新方法。该装置包含一个新型阶梯高度纳流控样品容器，其壁接近原子级光滑。 $^3$ He 被限制在五个微小的纳米加工体积中，并通过 NMR 进行非侵入式分析。利用约束来调谐 $^3$ He 的状态，以隔离这五个体积，从而使它们中的相变能够独立发生，且不受任何明显的异质成核源影响。小体积也确保由电离辐射触发的相变被强烈抑制。我们在此展示了使用该装置的初步测量结果，显示了 $^3$ He-A 的强过冷和 $^3$ He-B 的强过热，其中随机过程主导了两者间的相变。目标是研究在整个相图上作为温度和压力函数的成核过程，以更好地检验所提出的外源机制，并寻找潜在并行的内禀机制。

关键词

超流氦-3 一级相变纳流控约束成核机制 NMR 谱学过冷与过热内禀成核

引用

@article{arxiv.2401.06079,
  title  = {Nanofluidic platform for studying the first-order phase transitions in superfluid helium-3},
  author = {Petri J. Heikkinen and Nathan Eng and Lev V. Levitin and Xavier Rojas and Angadjit Singh and Samuli Autti and Richard P. Haley and Mark Hindmarsh and Dmitry E. Zmeev and Jeevak M. Parpia and Andrew Casey and John Saunders},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06079},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 6 figures, part of the Proceedings of the International Conference on Quantum Fluids and Solids 2023. This is a copy of the version of record of this article, first published in Journal of Low Temperature Physics, available online at Publisher's website: https://doi.org/10.1007/s10909-024-03146-6

用于研究超流氦-3 中一级相变的纳流控平台

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关键词

引用

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