Влияние сверхтекучести на конденсацию примесей в жидком гелии

Abstract

Проанализированы все существенные проявления влияния сверхтекучести He II на процессы конденсации взвешенных в нем примесей. Особое внимание уделено обнаруженному в последние годы явлению катализа коалесценции примесей, введенных в сверхтекучий гелий, возбуждаемыми в нем квантованными вихрями. Наличие вихрей не только во много раз ускоряет конденсацию любых введенных в гелий веществ, но приводит к образованию совершенно нового продукта — длинных и тонких нанонитей. Выявлена роль локальных перегревов, сопровождающих коалесценцию частиц внутри сверхтекучего гелия, в формировании морфологии и структуры примесь-гелиевых конденсатов, в том числе молекулярных кристаллов, содержащих стабилизированные активные атомы.

Проаналізовано усі істотні прояви впливу надплинності He II на процеси конденсації зважених в ньому домішків. Особливу увагу приділено виявленому в останні роки явищу каталізу коалесценції домішок, які введено в надплинний гелій, збуджуваними в ньому квантованими вихорами. Наявність вихорів не лише у багато разів прискорює конденсацію будь-яких введених в гелій речовин, але призводить до утворення абсолютно нового продукту — довгих і тонких нанониток. Виявлено роль локальних перегрівань, які супроводжують коалесценцію частинок усередині надплинного гелію, у формуванні морфології і структури домішка-гелієвих конденсатів, у тому числі молекулярних кристалів, що містять стабілізовані активні атоми.

The mostly substantial manifestations of the effect of He II superfluidity on the processes of condensation of impurities embedded into the liquid have been analyzed. Particular attention is given to the recently found phenomenon of catalysis of impurities coalescence by the quantized vortices appeared in superfluid helium. The presence of quantized vortices not only tremendously accelerates the condensation process for any substance introduced into liquid helium but it also gives rise to a completely new product — long and thin nanowires instead of balls. It is found that the local overheating, accompanying the coalescence of particles inside the superfluid helium, is of great importance in the formation of morphology and structure of impurity–helium condensates, including molecular crystals containing stabilized active atoms.