Отрицательные ионы на границе раздела растворов жидкого гелия

Abstract

Определены свойства электронных пузырьков, прижатых силами электростатического изображения к границе раздела жидкого ³He с насыщенным раствором ⁴He–³He в области низких температур. Равновесное состояние таких объектов характеризуется энергией связи 6,5 К и осцилляторным спектром первых возбуждений с частотой 0,6⋅10¹⁰ с⁻¹. Смещающее электрическое поле E = 100 В/cм при температуре T = 0,2 К приводит к распаду связанного пузырькового состояния со временем жизни τ ≈ 1 с. Экспериментальное изучение пузырьковых электронных состояний может оказаться полезным для определения свойств границы раздела растворов жидкого гелия.

Визначено властивості електронних бульбашок, притиснутих силами електростатичного зображення до межи поділу рідкого ³He з насиченим розчином ⁴He–³He в області низьких температур. Рівноважний стан таких об'єктів характеризується енергією зв'язку 6,5 К та осциляторним спектром перших збуджень із частотою 0,6⋅10¹⁰ с⁻¹. Електричне поле E = 100 В/см, що зміщає, при температурі T = 0,2 К приводить до розпаду зв'язаного бульбашкового стану з часом життя τ ≈ 1 с. Експериментальне вивчення бульбашкових електронних станів може виявитися корисним для визначення властивостей межи розподілу розчинів рідкого гелію.

The properties of electron bubbles localized at the interface between ³He and ³He–⁴He mixture by polarization attraction force have been studied in a lowtemperature region. The equilibrium state of such objects is characterized by a binding energy of 6.5 K and an oscillating spectrum of the first excitations with a frequency 0.6⋅10¹⁰ s⁻¹. Shifting electric field E = 100 V/cm at T = 0.2 K leads to decay of the binding bubble state with lifetime τ ≈ 1 s. The experimental study of bubble electron states may be useful for testing liquid helium mixtures interface.