Heat capacity peak in solid 4He: Effects of disorder and 3He impurities
显着提高分辨率的热容量测量发现在固体4 He样品与液体共存的峰的存在。随着结晶度的提高，峰的高度降低并向较低温度移动。一个滞后的热容签名与3 He-4 He相分离，没有检测到在早期的工作是清楚地观察。
2009-03-11 cond-mat.other
Finite size Berezinski-Kosterlitz-Thouless transition at grain boundaries in solid $^4$He and role of $^3$He impurities
我们分析了在固态$^4$ He中低温下观察到的非经典转动惯量（NCRI）的复杂现象，并结合预熔的$^4$ He薄膜中晶界处的二维Berezinski-Kosterlitz-无相变进行了讨论.我们发现，温度和$^3$ He掺杂的NCRI分数（NCRIF）的依赖性可以归因于有限的晶粒尺寸引起的有限尺寸效应。我们给出了估计的平均尺寸的颗粒，我们认为是有限的同位素$^3$他杂质，我们提供了一个简单的幂律关系的NCRIF和$^3$他的浓度。
2008-08-29 cond-mat.other
The role of Helium-3 impurities in the stress induced roughening of superclimbing dislocations in solid Helium-4
我们分析了在Peierls势中存在氦-3杂质和在静态应力中随机冻结的超攀位错森林的应力诱导和热辅助粗糙化。示出了由Ray和Hallock（Phys.Rev. Lett. { \bf 105}，145301（2010））由来自位错芯的杂质激活的能量确定。然而，它基本上被杂质分数的对数抑制。倾斜的宽度由应力的不均匀波动决定，并且比$T_d$小得多。
2011-08-04 cond-mat.other
NMR study of the dynamics of 3He impurities in the proposed supersolid state of solid 4He
通过测量非经典转动惯量（NCRIF）区域的核磁共振弛豫时间T1、T2，研究了3 He原子在固体4 He中的动力学行为.对于3 He浓度x3 = 16 ppm和24 ppm，在对应于NCRIF开始的温度下以及在较低温度下，观察到3 He-4 He相分离的自旋-晶格弛豫时间T1和自旋-自旋弛豫时间T2的变化。T1和T2的幅度在相分离以上的温度大致同意与现有的理论的基础上隧穿的3 He杂质在弹性应变场由于同位素失配。然而，在T1和T2中的一个明显的峰值和一个不太好解决的功能，观察附近的报告NCRIF的起始温度，在隧道理论预测的温度无关的弛豫时间相反。
2011-02-16 cond-mat.other
$^3$He impurities and mass transport through solid $^4$He: a universal temperature dependence and flux extinction
在$25.6 - 26.3$巴范围内由固体$^4$ He携带的通量$F$随着温度的下降而上升，并且在温度$T_d$下通量朝向零减小。我们研究了作为$^3$ He杂质浓度$χ$的函数的$F$。在高于$T_d$的温度下，通量具有意想不到的通用温度依赖性，并且通量终止于特征温度$T_h \approx$ 610 mK附近的窄窗口，该特征温度与$χ$无关。我们发现$T_d$是增加$χ$的增函数。我们的文件表明，在$T_d$的通量的消光是迅速和陡峭的，过渡完成在几mK。我们的（$T_d, χ$）的结果与计算的相分离线的比较表明，消光通量相分离。
2014-07-16 cond-mat.other
Influence of Ortho-H2 Clusters on the Mechanical Properties of Solid Para-H2
用扭振子技术研究了邻位H_2杂质在固体对位H_2中的量子扩散。团聚杂质随温度升高的解团动力学被发现极大地影响振荡的谐振周期。根据实验数据和补充有限元计算中观察到的趋势，我们发现，振荡周期主要反映了固体对施加在其上的微小惯性应力的弹性响应的变化。在高纯H2样品中观察到的100 mK以上的谐振周期的小而突然的增加可能是由于残余的ortho-H2杂质和位错之间的相互作用，而不是超固体向正常固体转变的标志。
2009-08-26 cond-mat.other
NMR Investigation of the Low Temperature Dynamics of solid 4He doped with 3He impurities
固体4 He的晶格动力学已被探索使用脉冲NMR方法来研究3 He杂质的运动的温度范围内，实验已经揭示了异常归因于超流或意想不到的粘弹性固体4 He晶格。我们报告的测量结果的核自旋晶格和自旋自旋弛豫时间，分别测量在高和低频率的波动谱，3 He的运动，结果从量子隧穿在4 He矩阵。测量针对3 He浓度16<x_3<2000 ppm进行。对于3 He浓度x_3 = 16 ppm和24 ppm，在接近扭转振子响应和剪切模量测量中观察到异常的温度下，观察到自旋-晶格弛豫时间T_1和自旋-自旋弛豫时间T_2的大变化。这些变化的NMR弛豫速率没有观察到更高的3 He浓度。
2013-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Nuclear Spin Relaxation of Very Dilute 3He impurities in Solid 4He
我们报告测量的核自旋-晶格和自旋-自旋弛豫时间的非常稀的3 He在固体4 He中的温度范围为0.01 \leq T \leq 0.5 K的密度已观察到异常的扭转振子和剪切模量测量。我们比较的结果与其他观察员报告的弛豫时间的值为更高的浓度和Landesman的理论，考虑到4 He晶格的弹性性质。与经典的Landesman理论相比，在接近观察到扭转和剪切模量异常的温度处观察到核自旋-晶格弛豫时间的幅度急剧增加。NMR结果表明，3 He杂质在原子尺度弹性畸变中的隧穿受到引起宏观弹性耗散异常的相同过程的影响。
2012-04-20 cond-mat.other quant-ph
Nonlinear and Hysteretic Ultrasound Propagation in Solid $^4$He: Dynamics of Dislocation Lines and Pinning Impurities
我们报告的测量9.6 MHz的超声波传播到15 mK的多晶量子固体$^4$他含有0.3和20 ppm的$^3$他杂质。位错振动对超声波的衰减和传播速度有很大的影响。所观察到的衰减从1.2 K到0.3 K附近的峰值的增加是独立的驱动幅度，并反映了交叉从过阻尼到欠阻尼的位错钉扎在网络节点的振荡。低于0.3 K，振幅依赖性和滞后的变化中观察到的衰减和速度。在足够低的超声驱动振幅下，衰减从0.3 K处的峰值减小到低于70 mK的非常小的恒定值，而在最高驱动振幅下，衰减保持高值，下降到15 mK。在低驱动振幅下的行为可以很好地描述由杂质的位错的热钉扎和解除钉扎的效果。位错线与$^3$ He原子之间的结合能估计为0.35 K。在中间驱动振幅的非线性和滞后行为进行了分析，在应力诱导的unpinning可能会发生灾难性的网络位错段。在15 mK下钉扎的弛豫时间非常短（$< 4$ s），而解除钉扎需要超过1，000 s。
2020-11-18 cond-mat.other
Search for anisotropic effects of hcp solid helium on optical lines of cesium impurities
本文提出了用hcp ~ 4 He固体基质对铯原子的各向异性效应来揭示其核宇称违反的吸极矩。它还应该导致以取决于光偏振的方式分裂D2光激发线。利用包埋有金属铯颗粒的六方晶系定向氦晶体进行了实验研究。原子是通过激光溅射从这些颗粒中产生的。在1.0 ~ 1.4K的温度范围内，通过监测D2线950 nm处的荧光，在液/固共存压力下记录了D2线的吸收光谱。没有发现光偏振的显著影响，表明铯原子处于统计各向同性的无序固体环境。
2007-11-07 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Mass Superflux in Solid Helium: the Role of $^3$He Impurities
低于$\sim 630$ ~mK时，在25.6 - 26.4巴的压力范围内，通过充满固体hcp·He的单元的·He原子质量通量$F$随着温度的下降而上升，在温度为$T_d$时，通量急剧下降。高于$T_d$的通量具有与玻色子Luttinger液体的存在一致的特性。我们研究了$F$作为$^3$ He浓度的函数，$χ= 0.17 - 220$ ~ppm，以探索$^3$ He杂质对质量通量的影响。我们发现，强烈减少的通量是一个急剧的转变，通常在几mK和几百秒内完成。存在中度浓度依赖性滞后。我们发现，$T_d$是一个递增的函数$χ$和$T_d(χ)$的依赖性有所不同，从预测的散装相分离$T_{ps}$ \emph{vs.} $χ$。我们认为$^3$ He在磁通消光中起着重要的作用。研究了固体氦密度对$F$的影响。我们发现，$F$是样品依赖性，但温度依赖性的$F$以上的$T_d$是普遍的，所有样品的数据规模和崩溃的一个普遍的温度依赖性，独立于$^3$ He浓度或样品的历史。在$T_h \approx 630$ ~mK附近，普遍行为外推到零通量。随着温度的升高，热活化过程可能会导致焊剂的降解。无序的作用和由此产生的相位滑移的量子缺陷的可能性进行了讨论。
2015-07-01 cond-mat.other
Annealing in solid $^4$He
我们用一个共振频率为185 Hz的方形截面扭转振子来证实Kim和Chan \cite{1,2}发现的非经典转动惯量。我们还发现了一个强相关的NCRI信号和高耗散Q $^{-1}$的4 $\times$ 10 $^{-6}$以上的转变温度的振荡。在这里，我们展示了在26 bar压力下在$^{4}$ He中退火过程的初步结果。当保持温度恒定在1 K以上时，我们观察到周期立即上升，耗散缓慢衰减。Q $^{-1}$的平衡值随温度的升高而降低。
2007-05-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Effect of 3He impurities on the mass decoupling of 4He films
我们进行了石英晶体微天平实验的5 MHz AT切割晶体的超流4 He膜Grafoil（剥离石墨）与少量的3 He高达0.40原子/nm 2。我们发现，从振荡衬底的质量去耦是相当敏感的，即使在少量的3 He掺杂。在29.3atoms/nm ~ 2的~ 4 He薄膜中，我们观察到在~ 0.4K的T_3处共振频率的小幅度下降，这归因于~ 3 He原子粘附在~ 4 He固体原子层上。对于大振幅，4 He固体层在TR接近T3处显示重入质量解耦。这种退耦可以解释为由于3 He原子吸附在刃位错上而抑制了超流逆流。随着4 He面密度的增加，TR向较低的温度移动，并且在39.0原子/nm 2的4 He膜附近消失。
2019-12-30 cond-mat.other
Effect of Rotation on Elastic Moduli of Solid $^4$He
我们报告的弹性模量的hcp固体$^4$他下降到15 mK时，样品单向旋转的测量。最近的研究表明，固体$^4$ He的弹性行为主要由位错的滑移和$^3$ He杂质对位错的钉扎所控制，这些杂质在固体中像布洛赫波（杂质）一样运动。出于最近的争议的扭转振荡器的研究，我们已经进行了直接测量的剪切和杨氏模量的环形固体$^4$他使用对四分之一圆形状的压电换能器（PZT），而整个装置旋转的角速度$Ω$高达4 rad/s。我们已经发现，剪切模量$μ$被抑制旋转低于80 mK，当由PZT施加的剪切应变超过一个临界值，$μ$降低，因为剪切应变解开位错从$^3$ He杂质。对于压力为3.6（5.4）MPa的固体样品，在$Ω= 4$ rad/s下旋转引起的$μ$的衰减约为$μ$随温度变化的总变化的14.7（12.3）%.这种减小表明$^3$ He钉扎在位错段$G$上的几率减小了几个数量级。我们认为，$^3$ He杂质在旋转条件下的运动在科里奥利力的作用下变得强烈的各向异性，从而导致位错线平行于旋转轴排列时的$G$减小。
2017-11-12 cond-mat.other
Similarity of the Boson Peaks in Disordered Systems to the van Hove Singularities in Regular Crystals
在微观水平上分析了有限浓度杂质的固体置换溶液的声子谱。计算了杂质原子的局域声子密度，特别研究了准局域振动的形成及其随杂质浓度的演化。杂质和声子Ioffe-Regel交叉（准局域振动上快速传播声子的散射）的表现形式的主机晶格的原子的局部谱密度的修改进行了分析。结果表明，这种散射导致了替代型固溶体声子谱中出现“玻色子峰”等特征。这种奇异性在无序结构中的物理性质和理想晶体中的范霍夫奇异性的共同点被建立，特别是，由于它们在慢声子上的散射，声学声子的群速度降低。
2011-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Non-linear Elastic Response in Solid Helium: critical velocity or strain
扭振实验表明固体4He中存在质量解耦现象。这种退耦是振幅依赖的，表明超固体存在临界速度。我们在弹性剪切模量中观察到类似的行为。通过在宽频率范围内测量剪切模量，我们可以区分依赖于速度的振幅依赖性和依赖于位移等其他参数的振幅依赖性。与扭转振子行为相反，模量取决于应力的大小，而不是速度。我们解释我们的结果中的运动的位错是弱钉扎的3He杂质，但大的应力时，脱离。
2010-01-29 cond-mat.other
Phases of 4He and H2 adsorbed on doped graphene
采用扩散蒙特卡洛方法研究硼掺杂石墨烯对吸附其上的4He和H2相图的影响，发现掺杂改变了液气状态方程，为4He产生新稳定相，使H2保持固态，并引入新登记相。
2023-10-19 cond-mat.other
Interplay of non-linear elasticity and dislocation-induced superfluidity in solid Helium-4
粗化诱导的部分脱钉的滑移位错从氦-3杂质的机制提出了作为一种替代标准的“沸腾”。我们给出了一个强有力的论据，氦-3仍然绑定到位错，即使在很大的温度下，由于很长的平衡时间。本文还讨论了导致固体氦-4的弹性和超流响应之间相似性的一种情况。它的主要成分是位错扭结对位错核超流性的强烈抑制（D。Aleinikava，et.例如，arXiv：0812.0983）。这些扭结，一方面，确定温度和氦-3的广义剪切模量的依赖性，另一方面，控制超流响应。提出了固体氦-4理论和实验研究的几点建议。
2012-06-13 cond-mat.other
The effect of Coulomb interactions on relic neutrino detection via beta decaying impurities in (semi)metals
Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden（莱顿大学洛伦兹研究所）；Institute for Theoretical Physics, Universiteit van Amsterdam（阿姆斯特丹大学理论物理研究所）
研究库仑相互作用对β衰变杂质中探测残余中微子的影响，分析介电间隔抑制杂化和扰动理论中最低非平凡阶的杂化效应。
2026-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Quantum Plasticity and Supersolid Response in Helium-4
我们认为，最近在固体$^4$ He中观察到的三个关键现象-质量超输运、异常等容压缩性（注射器效应）和巨塑性-通过倾斜量子粗糙位错的互连网络物理学相互紧密联系。作为这种联系的直接影响，几个预测如下：在没有$^3$ He杂质的情况下，注射器效应和巨塑性持续到$T=0$ ;动态低频注射器和巨塑性响应是无色散的;类似于巨塑性，但与沿位错核的超输运没有直接关系，$^3$ He杂质应在适当的低温下部分或完全抑制注射器效应。
2014-09-12 cond-mat.other
Intrinsic and dislocation induced elastic behavior of solid helium
最近的实验表明，固体4 He的剪切模量硬化在相同的温度范围内（低于200 mK），质量去耦和超固体已推断从扭转振荡器测量。这两种现象是明显相关的，晶体缺陷，特别是位错，似乎都参与其中。我们已经研究了退火的影响和固体4 He的弹性性能上施加大的应力的影响，使用声共振和直接的低频和低振幅的测量的剪切模量。退火和应力都会影响剪切模量，正如预期的那样，如果位错是负责的。然而，它是高温模量的影响;低温行为是不变的，似乎反映了固体氦的固有模量。我们解释这种行为的位错钉扎同位素3 He杂质在低温下，所以没有影响的剪切模量。在较高的温度下，它们变得流动并削弱固体。在低温下对晶体施加应力似乎会为位错网络引入新的缺陷或额外的钉扎位点，但这些效应可以通过将晶体加热到500 mK以上来逆转。这与晶体生长过程中产生的位错形成对比，位错仅在接近熔化的温度下退火。
2009-03-06 cond-mat.other
Angular self-localization of impurities rotating in a bosonic bath
自Landau提出极化子自定域跃迁以来，极化子自定域跃迁的存在一直是人们争论的焦点。在这里，我们揭示了极化子的旋转模拟-角动量准粒子的自定位过渡。我们发现，不同于极化子，角动量的自定位发生在有限的杂质浴耦合已经在平均场水平。这种转变伴随着角动量基态的球对称破缺和基态能量的一阶导数的不连续性。此外，对称性破缺的类型取决于微观杂质浴相互作用的对称性，这导致了许多不同的自局域态。预测的效应可能在超流氦滴和超冷量子气体中捕获的冷分子的实验中得到解决，以及在固体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的电子激发。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Simultaneous Measurement of Torsional Oscillator and NMR of Very Dilute 3He in Solid 4He
通过对超固体~ 4 He的核磁共振谱和扭振子响应的同时测量，研究了扭振子中~ 3 He杂质在固体~ 4 He中的核磁共振性质。通过对含有100至几百ppm 3 He的样品的测量，我们发现了3 He的三种不同状态。第一种是在4 He固体基质中均匀分布的孤立的3 He原子。第二种是在均匀的4 He基质中的3 He团簇，其出现在低于固体混合物的相分离温度。第三种是在4 He晶体的某些不均匀部分中的3 He团簇。我们发现，3 He原子中包含的第三个组件仍然在附近的位置，甚至高于相分离温度。基于这一事实，即使是ppm的3 He影响超固体响应在TO低于和高于相分离温度，我们建议，晶体的非均匀部分，持有第三种类型的3 He，从而具有较高的局部浓度的3 He在超固体现象中起着重要的作用。
2010-06-05 cond-mat.other
