Возможный экспериментальный тест для определения роли микроскопических вихревых колец в λ-переходе в гелии II

Abstract

Предложен экспериментальный тест для выяснения вопроса, какую роль играют микроскопические вихревые кольца (МВК) в λ-переходе в гелии II. Предполагается, что в объемном He II имеется ансамбль вихревых колец, которые инициируют λ-переход и в значительной степени определяют значение Tλ. В очень тонких пленках He II, у которых толщина сверхтекучего слоя d меньше размера наименьших МВК d₀, кольца не помещаются, и в них ансамбль колец отсутствует. Вследствие этого для пленок гелия II на неупорядоченных подложках на зависимости Tλ(d) при d ≈ d0 ≈ (6 ± 4) Å должна быть особенность в форме скачка. Имеющиеся экспериментальные данные по теплоемкости тонких пленок He II недостаточно полны и точны для вывода о наличии предполагаемой особенности.

Запропоновано експериментальний тест для вирішення питання, яку роль відіграють мікроскопічні вихорні кільця (МВК) у λ-переході в гелії II. Припускається, що в об’ємному гелії існує ансамбль вихорних кілець, яки ініціюють λ-перехід та в значній мірі обумовлюють значення Tλ. В дуже тонких плівках He II, для яких товщина надплинного шару d менша за розмір найменших МВК d₀, кільця не вміщуються, і в таких плівках ансамбль кілець відсутній. Внаслідок цього для плівок гелію II на неупорядкованих підкладках на залежності Tλ(d) при d ≈ d₀ ≈ (6 ± 4) Å повинна бути особливість у формі стрибка. Існуючі експериментальні дані по теплоємності тонких плівок He II недостатньо повні та точні для висновку про наявність передбачуваної особливості.

An experimental test is proposed to clarify the question, whether the microscopic vortex rings (MVR) play an important role in the λ-transition in helium-II. It is suggested that in the He II bulk, there exists an ensemble of vortex rings which induce the λ-transition and define substantially the value of Tλ. For very thin films of He II of superfluid layer thickness d less than the size d₀ of the smallest MVR, the rings do not fit in and do not exist in such films. As a result, for the films of helium II on disordered substrates the curve Tλ(d) should display, a jump-like peculiarity at d ≈ d₀ ≈ (6 ± 4) Å. The currently available experimental data on specific heat of thin films of He II are insufficiently complete and precise for the conclusion about the presence or absence of the predicted peculiarity.