Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 138, No. 6, p. 1103 (December 2010)
(English translation - JETP, Vol. 111, No. 6, p. 975, December 2010 available online at www.springer.com )

К ВОПРОСУ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СВЕРХТЕКУЧЕГО ГЕЛИЯ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ВОЛН ПЕРВОГО И ВТОРОГО ЗВУКОВ
Пашицкий Э.А., Гурин А.А.

Received: May 5, 2010

DJVU (189K) PDF (332.3K)

Показано, что наблюдавшееся в экспериментах работы [3] явление электрической активности сверхтекучего гелия ( HeII) при возбуждении стоячих волн второго звука в акустическом резонаторе может быть описано в рамках феноменологического механизма инерционной поляризации атомов в диэлектрике, в частности, в HeII, когда индуцируемое в среде поле поляризации пропорционально механическому ускорению, по аналогии с эффектом Толмена - Стюарта. Возникающая в волне второго звука переменная относительная скорость w= vn- vs нормальной и сверхтекучей компонент HeII определяет среднюю групповую скорость ротонов {\bf V}_g\approx{\bf w}, с равновесной концентрацией которых связана плотность нормальной компоненты в области температур 1.3 K\le T\le2 K. В связи с этим ускорение атомов ^4{\rm He}, принимающих участие в формировании ротонного возбуждения, пропорционально производной по времени от относительной скорости \dot{{\bf w}}. При этом следует учитывать линейные локальные соотношения между переменными значениями электрической индукции, напряженности электрического поля и вектора поляризации. В результате этого индуцированный в объеме HeII переменный ток смещения и соответствующая ему разность потенциалов не зависят от аномально малой поляризуемости жидкого гелия, что позволяет получить согласующееся с экспериментом отношение амплитуд колебаний температуры и потенциала в волне второго звука, которое почти не зависит от T в указанном температурном интервале. В то же время, отсутствие электрического отклика при возбуждении волн первого звука в линейном режиме связано с недостаточной мощностью звуковых колебаний. На основе экспериментальных данных по возбуждению первого и второго звуков получены оценки для феноменологического коэффициента пропорциональности между вектором поляризации и ускорением и для коэффициента увлечения атомов гелия ротонами в волне второго звука. Показано также, что наличие в HeII стационарного теплового потока с отличными от нуля продольными градиентами скорости и температуры за счет конечной вязкости и теплопроводности нормальной компоненты приводит к изменению фазовых скоростей волн первого и второго звуков и к экспоненциальному нарастанию во времени их амплитуд, что должно приводить к росту амплитуд электрических сигналов на частотах первого и второго звуков. Такая неустойчивость аналогична эффекту нарастания амплитуды длинных гравитационных волн на поверхности мелкой воды, распространяющихся в направлении уменьшения глубины бассейна.

 
Report problems