Диффузия в жидких и твердых растворах ³Не-⁴Не

Abstract

Решение системы кииетических уравнений позволило получить точное выражение для диффузи­ониоrо времени, которое зависит от частоты столкновений частиц не только разных, но и одинаково­rо типов. Результат справедлив для частиц с произвольными статистикой и законом дисперсии. Найденные общие соотношения используются при исследовании диффузии в жидких и твердых растворах ³Не-⁴Не. Проанализирован вклад взаимодействия квазичастиц одинаковоrо типа в коэф­фициенты диффузии и эффективной теплопроводности сверхтекучих растворов. Расчетные значения сопоставляются с экспериментальными данными. Вычислен коэффициеит диффузии в твердых растворах ³Не-⁴Не, отличающийся от предшествующих теоретических результатов. Сопоставление найденноrо коэффициента диффузии с экспериментальными данными позволило определить числен­ное значение ширины энергетической зоны примесных квазичастиц.

Розв'язок системи кінетичних рівнянь дозволив отримати точний вираз для дифузійного часу, який залежить від частоти зіткнень частинок не тільки різних, а й однакового типів. Результат справедливий для частинок з довільними статистикою та законом дисперсії. Отримані загальні співвідношення використовуються для дослідження дифузії у рідких та твердих розчинах ³Не-⁴Не. Проаналізовано внесок взаємодії квазічастинок однакового типу у коефіцієнт дифузії та ефективноі теплопровідності надплинних розчинів. Розрахункові значення порівнюються з експериментальними даними. Обчислено коефіцієнт дифузії у твердих розчинах ³Не-⁴Не, який відмінен від попередніх теоретичних результатів. Порівняння одержаного коефіцієнта дифузії з експериментальними даними дозволило визначити чисельне значення ширини енерrетичноі зони домІшкових квазічастинок.

An exact expression for diffusion time, which depends on the interaction rates for particles of not only different, but also of the same species, has been derived from the system of kinetic equations. The result is valid for particles with arbitrary statistics and energy–momentum relations. The derived general relations are valid for investigating diffusion in liquid and solid ³Не-⁴Не mixtures. The contribution of interaction between quasiparticles of the same type to the diffusion coefficient and effective thermal conductivity of superfluid solutions is analyzed. The calculated values are compared with experimental data. The calculated diffusion coefficient of ³Не-⁴Не solid solutions differs from the previous theoretical results. A comparison of the obtained diffusion coefficient with experimental data makes it possible to determine the numerical value of the energy band width for impurity quasiparticles.