固体 $^4$He 中的非线性与滞回超声传播：位错线与钉扎杂质动力学
其他凝聚态物理
2020-12-30 v1
摘要
我们报道了在含 0.3 和 20 ppm He 杂质的多晶量子固体 He 中，低至 15 mK 的 9.6 MHz 超声传播测量。超声的衰减和速度受位错振动的强烈影响。观测到的从 1.2 K 到近 0.3 K 处峰值的衰减增加与驱动振幅无关，反映了在网络节点处钉扎的位错从过阻尼到欠阻尼振荡的 crossover。低于 0.3 K 时，在衰减和速度中均观察到振幅依赖和滞回变化。在足够低的超声驱动振幅下，衰减从 0.3 K 处的峰值下降到 70 mK 以下的一个非常小常数值，而在最高驱动振幅下它保持高值直至 15 mK。低驱动振幅下的行为可很好地由杂质对位错的热钉扎与脱钉效应描述。位错线与 He 原子之间的结合能估计为 0.35 K。中等驱动振幅下的非线性和滞回行为通过应力诱导脱钉进行分析，这可能在一个网络位错段内灾难性地发生。15 mK 下钉扎的弛豫时间非常短（ s），而脱钉需要超过 1,000 s。
引用
@article{arxiv.2011.09472,
title = {Nonlinear and Hysteretic Ultrasound Propagation in Solid $^4$He: Dynamics of Dislocation Lines and Pinning Impurities},
author = {Izumi Iwasa and Harry Kojima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.09472},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 18 figures, to be published in Physical Review B