Ядерная спин-спиновaя релаксация в двухфазных твердых растворах ³He-⁴He при сверхнизких температурах

Abstract

В области температур 1-250 мК проведены измерения времен спин-спиновой релаксации в твердом растворе ³He-⁴He до и после фазового расслоения. Использована методика спинового эха, позволившая разделить вклады обеих расслоившихся фаз в магнитную релаксацию. Установлено, что в концентрированной фазе время спин-спиновой релаксации практически не зависит от температуры выше 50 мК и описывается теми же обменными механизмами, что и в чистом ³He. В разбавленной фазе время релаксации обратно пропорционально концентрации и согласуется с соответствующими значениями для однородных растворов. При этом доминирующий вклад в процессы спин-спиновой релаксации вносит туннельный обмен ³He-⁴He. При самых низких температурах обнаружено также аномальное поведение спинового эха, которое может быть связано с проявлением квазиодномерной диффузии.

The spin–spin relaxation time in a ³He–⁴He solid solution is measured before and after phase separation in the temperature range 1–250 mK. The spin echo technique is used, which permits separating the contributions of the two separated phases to the magnetic relaxation. It is found that in the concentrated phase the spin–spin relaxation time is practically independent of temperature above 50 mK and is described by the same exchange mechanisms as in pure ³He. In the dilute phase the relaxation time is inversely proportional to the concentration and agrees with the corresponding values for homogeneous solutions. The dominant contribution to the spin–spin relaxation process is from He³–⁴He tunneling exchange. At the lowest temperatures the spin echo exhibits anomalous behavior, which may be a manifestation of quasi-one-dimensional diffusion.