Low Temperature Physics: 34, 254 (2008); https://doi.org/10.1063/1.2911649 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 34, Выпуск 4-5 (Апрель 2008), c. 326-336    ( к оглавлению , назад )

Взаимодействие электромагнитных волн сверхвысокой частоты со сверхтекучим потоком в Не II

А.С. Рыбалко1, С.П. Рубец1, Э.Я. Рудавский1, В.А. Тихий1, Р. Головащенко2, В.Н. Деркач2, С.И. Тарапов2

1Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины
E-mail: rybalko@ilt.kharkov.ua

2Институт радиофизики и электроники НАН Украины ул. Проскуры, 12, г. Харьков, 61085, Украина

Статья поступила в редакцию 13 ноября 2007 г.

Аннотация

Экспериментально исследовано поглощение электромагнитных волн в жидком гелии в области частот 40-200 ГГц и температур 1,4-2,8 К. Проведено регистрирование спектра колебаний мод "шепчущей галереи" диэлектрического дискового резонатора, который был погружен в жидкий гелий. Сверхтекучие потоки в Не II были созданы искусственно с помощью двух "тепловых пушек". Обнаружена узкая линия поглощения СВЧ волны при частоте, соответствующей энергии одиночного ротонного возбуждения. Установлено, что с ростом скорости сверхтекучего потока vs радикально изменяется характер резонансной линии: поглощение СВЧ фотонов сменяется их индуцированным излучением, что видно по резкому усилению высокочастотного сигнала. Наблюдаемый эффект можно качественно обьяснить в рамках двухуровневой модели Не II. Обнаружено ступенчатое изменение скорости сверхтекучего потока при непрерывном увеличении мощности, подаваемой на нагреватель пушки, что может свидетельствовать о квантовании величины vs. Показано, что сверхтекучий поток оказывает низкочастотное воздействие на СВЧ волну, которое внешне проявляется как модуляция СВЧ колебаний. Проализированы возможные причины этого эффекта.

PACS: 67.10.Hk Влияние квантовых эффектов на структуру и динамику невырожденных жидкостей;
PACS: 67.30.eh Перенос и гидродинамика.

Ключевые слова: сверхтекучий гелий, диэлектрический резонатор, шепчущая галерея.