超流体氦中的非等温物理和化学过程
化学物理
2017-12-06 v1 其他凝聚态物理
摘要
引入超流体氦（He II）中的金属原子和小团簇在量子化涡核中聚集，通过进一步凝聚形成细纳米线。纳米线的厚度和结构可以通过双阶段机制很好地预测。第一阶段，涡核中冷粒子的凝聚导致其融合产物熔化，由于表面张力获得球形。然后（第二阶段）当这些粒子达到一定尺寸时，它们不具备足够的能量来熔化，最终凝聚成纳米线。然而，对于钨这样难熔金属，特别是在具有极高热导率的 He II 中，假设其熔化会引起自然的怀疑。因此我们决定直接记录金属在 He II 中凝聚时伴随的可见热辐射。钨、钼和铂凝聚时这种辐射的亮度温度明显高于这些金属的熔化温度。包含悬浮金属粒子的 He II 区域以 50 m/s 的速度膨胀，接近 Landau 速度，但凝聚发生得更快，因此纳米线生长的整个过程在距离金属注入 He II 处约 1.5 mm 处完成。客体金属粒子的高凝聚速率以及巨大的局域过热与它们在量子化涡核中的聚集有关。同样的过程不仅发生在金属上，也发生在嵌入 He II 中的任何原子、分子和小团簇上。
引用
@article{arxiv.1701.04655,
title = {Non-isothermal physical and chemical processes in superfluid helium},
author = {E. B. Gordon and M. I. Kulish and A. V. Karabulin and V. I. Matyushenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.04655},
year = {2017}
}