СВЧ эксперименты в Не II. Новые особенности незатухающих сверхтекучих потоков

Анотація

Проведено экспериментальное исследование устойчивости и колебательных свойств сверхтекучего кольцевого потока, возникающего вокруг цилиндрической поверхности дискового диэлектрического резонатора, погруженного в жидкий гелий. Скорость сверхтекучего потока контролировалась с помощью специальных тепловых пушек, находящихся в Не II и генерирующих противотоки нормальной и сверхтекучей компонент, направленные по касательной к цилиндрической поверхности резонатора. В эксперименте измерялась амплитуда СВЧ сигнала, прошедшего через резонатор, и изучалось влияние на его амплитуду фазового и динамического состояния жидкости. Обнаружено, что в состоянии Не II наблюдаются периодические осцилляции сигнала, причем каждый период начинается с острого всплеска амплитуды. Предполагается, что такое поведение означает потерю устойчивости сверхтекучего кольцевого потока, связанную с изменением числа квантов циркуляции сверхтекучей скорости за очень короткое время. Другой эффект обусловлен появлением в системе новых периодически повторяющихся резонансных пиков наряду с обычными модами шепчущей галереи. Эффект отсутствовал выше l-точки, и предполагается, что он вызван собственными колебательными модами незатухающего сверхтекучего потока. Анализируются возможные причины наблюдаемых особенностей.