Самоорганизация нейтральных частиц на поверхности сверхтекучего He II

Abstract

Для визуализации вихревых течений, возникающих на поверхности сверхтекучего He II при взаимодействии неколлинеарных поверхностных волн, в объем жидкости вводили полые стеклянные микросферы диаметром ~60 мкм и плотностью меньшей и близкой к плотности жидкого гелия, которые под поверхностью He II объединялись в агрегаты (трассеры) с характерными размерами 0,2–0,3 мм. Приведены экспериментальные результаты и обсуждается возможность самоорганизации легких трассеров, покрытых слоем жидкого гелия, и формирования на поверхности He II за счет сил поверхностного натяжения макроскопических плоских структур — «снежинок» из стеклянных трассеров, наблюдаемых в экспериментах.

Для візуалізації вихрових течій, що виникають на поверхні надплинного He II при взаємодії неколінеарних поверхневих хвиль, в об'єм рідини вводили порожні скляні мікросфери діаметром ~60 мкм і щільністю, меншою та близькою до щільності рідкого гелію, які під поверхнею He II об'єднувалися в агрегати (трасери) з характерними розмірами 0,2–0,3 мм. Приведено експериментальні результати та обговорюється можливість самоорганізації легких трассеров, покритих шаром рідкого гелію, і формування на поверхні He II за рахунок сил поверхневого натягу макроскопічних плоских структур — «сніжинок» із скляних трасерів, що спостерігаються в експериментах.

Hollow glass microspheres were inserted into the bulk of helium for visualization of the turbulent flows, which appeared on the surface of superfluid helium due to noncollinear surface waves interaction. Diameter of microspheres was ~ 60 µm their density was less and close to the density of liquid helium. These microspheres united into aggregates (tracers) with the dimensions 0.2–0.3 mm approximately, covered by the liquid helium layer. We discuss surface tension as a possible means of selforganization of light tracers and macroscopic 2D structures formation, observed in experiments.