Акустические моды в HeI и HeII в присутствии переменного электрического поля

Анотація

Шляхом розв’язання рівнянь звичайної та дворідинної гідродинаміки досліджено коливальні моди в ізотропних неполярних діелектриках He I та He II у присутності змінного електричного поля E = E₀i_z sin(k₀z - ω₀t). Між електричним полем та коливаннями густини виникає «зачеплення», оскільки градієнт густини приводить до спонтанної поляризації P_s, а електрична сила містить член (P_s∇)E. Аналіз показує, що швидкості хвиль першого та другого звуків, які розповсюджуються вздовж E, змінюються відповідно до формули u_j ≈ c_j + χ_j E₀² (де j = 1, 2; c_j — швидкість j-го звуку при E₀ = 0, а χ_j — константа). Також знайдено, що поле E сукупно зі звуковою (тепловою) хвилею (ω, k) повинні створювати в HeII гібридні акустоелектричні (теплоелектричні) хвилі густини (ω +lω₀, k+lk₀), де l = ±1, ±2 ... Aмплітуди акустоелектричних хвиль та величина |u₁-c₁|−дуже малі, але мають резонансно зростати за певних значень ω та ω₀. Перший резонанс імовірно відповідає розпаду фотона на два фонониз віддачею імпульсу всій рідині. Тому в спектрі електромагнітного сигналу має спостерігатись вузька лінія поглинання, подібно до ефекту Мессбауера.