СПИНОВАЯ СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ

СПИНОВАЯ СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ
СПИНОВАЯ СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ

- совокупность явлений, связанных с существованиембездиссипатпвного механизма переноса намагниченности в сверхтекучем 3 Не. <При переходе в сверхтекучее состояние атомы 3 Не образуют конденсатиз куперовских пар в состоянии с полным спином S=1 (см. Гелий жидкий, <Сверхтекучесть). Поэтому параметр порядка3 Не содержитугл. переменные ф, описывающие ориентацию системы спинов куперовских пар. <Энергия системы не зависит ни от фазы волн ф-ции конденсата, ни от этихугл. переменных. Такое вырождение состояний в случае возникновения градиентак.-л. из углов ф приводит к появлению спинового сверхтока 8059-14.jpg, где М i - компонента намагниченности i = х, у, z. Спиновыйсверхток в сверхтекучем 3 Не представляет собой встречное гидродинамич. <течение двух взаимопроникающих сверхтекучих жидкостей с противоположнонаправленными спинами куперовских пар, не сопровождающееся переносом массы.

С. с. была обнаружена в экспериментах по ЯМР в сверхтекучем 3 Не-. (А. <С. Боровик-Романов, Ю. М. Буньков, В. В. Дмитриев, Ю. М. Мухарский, 1984-88)и теоретически исследована в работах И. А. Фомина (1984-88). В условияхЯМР в качестве параметра порядка в 3 Не - В удобно выбратьматрицу трёхмерных вращений 8059-15.jpg,параметризуемую тремя углами Эйлера 8059-16.jpg. Если внеш. поле Н направлено вдоль оси г, то углы 8059-17.jpgи 8059-18.jpg определяютнаправление прецессирующей намагниченности М, а угол 8059-19.jpg- вращение спиновой системы вокруг М. Угол 8059-20.jpgмежду М и Н определяет величину проекции намагниченности М z, аугол 8059-21.jpg- фазу прецессии М вокруг Н. Система вырождена по углу 8059-22.jpg,к-рый можно рассматривать как фазу параметра порядка.

Экспериментально сверхтекучий ток проекции намагниченности Mz наблюдалсякак вдоль приложенного поля Н, когда градиент фазы создавался засчёт продольного градиента поля, так и перпендикулярно . по капилляру, <соединявшему две эксперим. камеры, в к-рых ЯМР возбуждался от независимыхгенераторов на одной частоте, но с разными фазами.

Возможность экснерим. наблюдения С. с. методом ЯМР в 3 Не-. связанас наблюдаемой в нём характерной особенностью зависимости частоты ЯМР wот угла 8059-23.jpg: при 8059-24.jpgчастота to не зависит от 8059-25.jpg, а при 8059-26.jpgначинает резко расти. Эта особенность и существование С. с. приводят ктому, что при возбуждении ЯМР радиочастотным полем с частотой в объёме 3 Не- В, помещённом в неоднородное магн. поле, этот объём разбивается на двадомена: в области сильного поля (8059-27.jpg,8059-28.jpg- гиромагнитное отношение) прецессия не возбуждается вовсе и 8059-29.jpg,в поле 8059-30.jpg8059-31.jpgвозбуждается прецессия на общей частоте w и с общей фазой прецессии 8059-32.jpg,определяемой генератором. При этом на границе между доменами угол 8059-33.jpgи нарастает в области более слабого поля, называемой однороднопрецессирующимдоменом.

Для С. с. имеет место весь комплекс явлений, характерных для обычнойсверхтекучести: четвёртый звук, ограничение величины сверхтекучего переносанамагниченности - критич. спиновый ток с образованием центров проскальзыванияфазы, стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона, квантование циркуляциисверхтекучей скорости и образование квантованных спиновых вихрей. В отличиеот обычной сверхтекучести и сверхпроводимости, где фаза конденсата ненаблюдаема, <фаза прецессии наблюдаема. Поэтому удаётся измерить разность фаз на концахканала, сброс фазы при одном акте проскальзывания, а также точную локализациюцентра проскальзывания фазы и распределение фазы по каналу.

В отличие от обычной сверхтекучести, в 3 Не- В нарядус бездиссипативным переносом намагниченности, возникающим вследствие образованиякогерентного состояния, при наличии градиентов углов 8059-34.jpgобязательно присутствуют и диффузионные диссинативные спиновые потоки. <Спиновая диффузия, а также др. механизмы диссипации приводят к несохранениюпараллельной полю компоненты намагниченности, что соответствовало бы несохранениюмассы сверхтекучей компоненты в 4 Не или несохранению зарядав сверхпроводниках.

Явление С. с. возможно не только в сверхтекучем 3 Не- В, нои в антиферромагнетиках, релятивистские взаимодействия в к-рых сохраняютвырождение по относит. фазе прецессии намагниченности подрешёток.

Лит.: Фомин И. А., Стационарный спиновый сверхток в 3 Не-В,«ЖЭТФ», 1988, т. 94, с. 112; F о m i n I. A., Spin currents in superfluid3He,«Physica B», 1991, v. 169, p. 153; Borovik-Romanov A. S. и д p., NMR andmagnetic supercurrent in 3He-B, «Physica Scripta», 1991, v.T35, p. 136. А. С. Боровик-Романов, В. П. Минеев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Полезное


Смотреть что такое "СПИНОВАЯ СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ" в других словарях:

  • СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ — состояние квантовой жидкости, при к ром она протекает через узкие щели и капилляры без трения. Сверхтекучесть 4Не. Жидкий гелий 4Не становится сверхтекучим ниже темп ры Tl=2,17 К, при давлении насыщенных паров ps=38,8 мм рт. ст. Свехтекучий 4Не… …   Физическая энциклопедия

  • Сверхтекучесть — Аномальное течение Гелия II Сверхтекучесть  способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при понижении температуры к абсолютному нулю (термодинамическая фаза), про …   Википедия

  • Сверхтекучая жидкость — Аномальное течение Гелия II Сверхтекучесть термодинамическая фаза квантовой жидкости, при котором она протекает через узкие щели и капилляры без трения. До недавнего времени сверхтекучесть была известна только у жидкого гелия, однако в последние… …   Википедия

  • Буньков, Юрий Михайлович — Юрий Михайлович Буньков Дата рождения: 29 августа 1950(1950 08 29) (62 года) Место рождения: Ставрополь Научная сфера: физика низких температур Место работы: Институт Нееля (Франц …   Википедия

  • Фомин, Игорь Акиндинович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Фомин. Игорь Акиндинович Фомин Дата рождения: 26 декабря 1939(1939 12 26) (73 года) Научная сфера: физика низких температур Место работы …   Википедия

  • Дмитриев, Владимир Владимирович (физик) — В Википедии есть статьи о других людях с именем Дмитриев, Владимир Владимирович. Владимир Владимирович Дмитриев Дата рождения: 12 октября 1957(1957 10 12) (55 лет) Место рождения: Казань Научная сфера …   Википедия

  • КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА — (волновая механика), теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элем. ч ц, атомов, молекул, ат. ядер) и их систем (напр., кристаллов), а также связь величин, характеризующих ч цы и системы, с физ. величинами,… …   Физическая энциклопедия

  • Квазичастицы — (от квази (См. Квази...)... и частицы)         одно из фундаментальных понятий теории конденсированного состояния вещества, в частности теории твёрдого тела. Теоретическое описание и объяснение свойств конденсированных сред (твёрдых тел и… …   Большая советская энциклопедия

  • ЭКСИТОННЫЙ ДИЭЛЕКТРИК — полупроводниковое состояние, обусловленное существованием когерентного спаривания электрон дырка (см. Экситон). Существует критич. темп pa, выше к рой это когерентное состояние исчезает посредством фазового перехода. При этом исходная система… …   Физическая энциклопедия

  • Квантовая механика —         волновая механика, теория устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например, кристаллов) а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с… …   Большая советская энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»