Energy from colliding phonon sheets in liquid 4He

Автор(и)

  • Damian H. S. Smith School of Physics, University of Exeter, Exeter, EX4 4QL, United Kingdom
  • Charles D. H. Williams School of Physics, University of Exeter, Exeter, EX4 4QL, United Kingdom
  • Adrian F. G. Wyatt School of Physics, University of Exeter, Exeter, EX4 4QL, United Kingdom
  • Ruslan V. Vovk V. N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv 61022, Ukraine

DOI (Low Temperature Physics):


https://doi.org/10.1063/10.0043138

Ключові слова:

superfluid helium, phonon beam, thermal impulses, hot line

Анотація

При зіткненні фононних фронтів у рідкому 4He може утворюватися гаряча лінія. Виміряно залежність енергії в гарячій лінії від кута між двома фононними фронтами та густини енергії в них. Встановлено, що величина максимуму низькоенергетичного фононного сигналу гарячої лінії прямо пропорційна значенню цього кута при його малих значеннях та зменшується до нуля при великих кутах. Змодельовано динамічну рівновагу гарячої лінії, прирівнюючи приріст її енергії до втрати енергії фононних фронтів внаслідок утворення високоенергетичних фононів. При цьому, використовуючи теоретичні значення швидкості утворення високоенергетичних фононів з низькоенергетичних, отримано добре узгодження з експериментальними результатами. Також показано, що ключовим фактором цього процесу є тілесний кут в імпульсному просторі, який займають низькоенергетичні фонони, у припущенні, що величина цього тілесного кута пропорційна початковій густині енергії у фононній системі.

Посилання

R. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, Phys. Rev. Lett. 91, 235302 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.235302

R. A. Sherlock and A. F. G. Wyatt, J. Phys. E Sci. Instrum. 16, 673 (1983). https://doi.org/10.1088/0022-3735/16/7/026

P. C. Hendry and P. V. E. McClintock, Cryogenics 27, 131 (1987). https://doi.org/10.1016/0011-2275(87)90069-5

D. H. S. Smith, R. V. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, New J. Phys. 8, 128 (2006). https://doi.org/10.1088/1367-2630/8/8/128

I. N. Adamenko, K. E. Nemchenko, V. A. Slipko, and A. F. G. Wyatt, Phys. Rev. B 68, 134508 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.134507

R. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, Phys. Rev. B 68, 134507 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.134508

A. F. G. Wyatt, M. A. H. Tucker, I. N. Adamenko, K. E. Nemchenko, and A. V. Zhukov, Phys. Rev. B 62, 9402 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.62.9402

I. N. Adamenko, K. E. Nemchenko, and A. F. G. Wyatt, J. Low Temp. Phys. 125, 1 (2001). https://doi.org/10.1023/A:1012247432600

R. C. Dynes and V. Narayanamurti, Phys. Rev. Lett. 33, 1195 (1974). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.33.1195

W. G. Stirling, in 75th Jubilee Conference on Liquid Helium-4, edited by J. G. M. Armitage (World Scientic, Singapore, 1983), p. l09.

I. N. Adamenko, K. E. Nemchenko, V. A. Slipko, R. V. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, J. Mol. Liq. 120, 163 (2005). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2004.07.061

R. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, Phys. Rev. B 69, 144524 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.144524

D. H. S. Smith, R. V. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, Phys. Rev. B 72, 054506 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.054506

M. A. H. Tucker and A. F. G. Wyatt, J. Phys. Condens. Matter 6, 2825 (1994). https://doi.org/10.1088/0953-8984/6/15/005

I. N. Adamenko, K. E. Nemchenko, and A. F. G. Wyatt, J. Low Temp. Phys. 126, 1471 (2002). https://doi.org/10.1023/A:1014243432693

R. V. Vovk, C. D. H. Williams, and A. F. G. Wyatt, Low Temp. Phys. 44, 1062 (2018) [Fiz. Nizk. Temp. 44, 1353 (2018)]. https://doi.org/10.1063/1.5055848

R. V. Vovk and K. E. Nemchenko, Low Temp. Phys. 46, 502 (2020) [Fiz. Nizk. Temp. 46, 598 (2020)]. https://doi.org/10.1063/10.0001054

R. V. Vovk and K. E. Nemchenko, Low Temp. Phys. 49, 428 (2023) [Fiz. Nyzk. Temp. 49, 466 (2023)]. https://doi.org/10.1063/10.0017582

Downloads

Опубліковано

2026-02-25

Як цитувати

(1)
Damian H. S. Smith, Charles D. H. Williams, Adrian F. G. Wyatt, and Ruslan V. Vovk, Energy from colliding phonon sheets in liquid 4He , Low Temp. Phys. 52, (2026) [Fiz. Nyzk. Temp. 52, 456–460, (2026)] DOI: https://doi.org/10.1063/10.0043138.

Номер

Розділ

Статті

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають