|
|
|
|
Семинар Отдела Теплофизики и электрофизики под руководством академика Э. Е. Сона
Физико-химические процессы в сверхтекучем гелииДокладчик(и): Гордон Евгений Борисович Дата, время проведения: 11 мая (четверг) 2017, 15:00 Адрес: ОИВТ РАН, Ижорская ул., д. 13, стр. 2, корп. Л-1, ком. 430 До самого последнего времени сверхтекучий гелий (HeII) считался наилучшей средой для создания и хранения т.н. HEDM (High Energy Dense Matter). Помимо своей низкой температуры жидкий гелий как квантовая жидкость представляет собой однородную среду с пространственно усредненными характеристиками, а рекордно высокая теплопроводность HeII делает невозможными любые локальные перегревы. Поэтому считалось, что любые физико-химические процессы введенных в HeII частиц должны контролироваться их диффузией и быть строго изотермическими. Мы показали, что оба этих утверждения абсолютно неправильны. Во-первых, HeII содержит квантованные вихри и любые примесные частицы стремятся оказаться в их сердцевине. Эти вихри представляют собой одномерные структуры: их диаметр составляет около 1 Å, а длина может достигать нескольких см. В результате реализуется специфическая, неизвестная ранее быстрая реакция пространственно-неоднородной конденсации, продуктами которой являются длинные тонкие нити. Во-вторых, быстрый теплообмен существует лишь при весьма умеренных потоках тепла, не превышающих нескольких Вт/см2. При более интенсивных потоках в HeII развивается сильная турбулентность, разрушающая ламинарное движение нормальной компоненты. В результате практически любые физико-химические процессы в HeII происходят почти адиабатически и локальные перегревы достигают нескольких тысяч К. Мы использовали эти особенности для создания на их основе универсального метода производства тонких нанопроволок совершенной формы с плотной структурой. Могут быть синтезированы наногетероструктуры различного назначения. Экзотические свойства выращиваемых объектов и их высокая стоимость оправдывает применение для их создания дорогого и малопроизводительного низкотемпературного метода. Данное исследование является первым практическим применением красивейшего эффекта сверхтекучести жидкого гелия, заслужившего четырех Нобелевских премий. |