Freezing and pressure-driven flow of solid helium in Vycor
Kim和Chan最近的扭振子结果表明，在Vycor中的He-4固体中存在超固态相变。我们已经使用了电容技术，直接监测密度变化的氦限制在Vycor在低温下，并已使用压电驱动的隔膜研究的压力引起的流动的固体氦进入Vycor孔。我们的测量结果表明，没有迹象表明质量重新分配的Vycor，可以模仿超固体去耦，并把上限约0.003 μ m/s的任何压力引起的超固体流动的Vycor的孔隙。
2005-06-23 cond-mat.other
Superfluid-like TO Responses in Rotating Solid Helium
超流氦的无旋性质是通过它与旋转容器的解耦而发现的。类似地，含固态氦的扭转振子（TO）的共振周期下降也被首次解释为固体与TO的解耦和超固体的出现。然而，共振周期可以通过超固体以外的机制来改变，例如固体氦的弹性硬化，这被广泛接受为TO响应的原因。为了更直接地证明无旋性质，先前的实验将直流旋转叠加到TO上，并显示对TO响应的强烈抑制而不影响剪切模量。这一结果与简单的温度依赖弹性模型不一致，并支持超固体的情况。在这里，我们重新检查的旋转效应固体氦与两个频率刚性TO澄清相互矛盾的意见。令人惊讶的是，以前旋转实验的大部分结果都没有重现。相反，我们发现了一个非常有趣的超流体般的无旋响应，无法用弹性模型解释。
2017-01-25 cond-mat.other
Pressure-driven flow of solid helium
Kim和Chan最近的扭振子结果表明固体4 He中存在超固态相变。我们已经使用压电驱动的膜片来研究固体氦通过毛细管阵列的流动。我们的测量结果表明没有低温流动的迹象，对压力差的超固体流动进行了严格的限制。在低温下的平均流速小于1.2 × 10 -14 m/s，对应于一个超固体速度至少7个数量级小于从扭转振荡器测量推断的临界速度。
2006-01-09 cond-mat.other
Stages of Homogeneous Nucleation in Solid Isotopic Helium Mixtures
我们在固态氦同位素混合物的相分离演化过程中进行了压力和核磁共振测量。我们的观察清楚地表明了均质成核-生长过程的所有三个阶段：1）成核位点的产生; 2）新相组分在这些成核位点处的生长;以及3）粗化：亚临界液滴的溶解以及随后的超临界液滴的进一步后期生长。粗化的时间指数a = 1/3，符合守恒的序参量Lifshitz-Slezov蒸发-冷凝机理。
2007-11-21 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
Frequency-dependent Study of Solid Helium-4 Contained in a Rigid Double-torus Torsional Oscillator
刚性双环面扭转振子（TO）的构造，以减少任何固有的复杂TO结构的弹性效应，允许明确探测一个真正的超固体签名。我们研究了含固体4 He和0.6 ppb 3 He和300 ppb 3 He的刚性双环TO的频率和温度依赖性响应。我们没有找到证据来支持频率无关的贡献提出的超固体氦的属性。来自与TO耦合的固体氦的简单弹性效应的频率相关贡献本质上是整个响应的原因。周期下降的幅度与${f}^{2}$成线性比例，表明在该TO中观察到的响应主要是由“软”固态氦对环面壁的过冲引起的。刚性TO的耗散与非刚性TO的耗散相比被极大地抑制。
2017-01-26 cond-mat.other
Thermal and structural properties of topological defects in solid Helium-4: Strain induced martensitic transformation from hcp to fc orthorhombic lattice
一些实验研究已经报道了固体氦-4的机械响应的热激活行为，其不符合理想晶体中的热激活Frenkel对模型。本工作的目的是研究结构拓扑缺陷如何改变响应。本文用量子MonteCarlo蠕虫算法研究了含有几种位错的六角密排氦-4固体样品中粒子总数涨落的温度依赖性。这种涨落可用热激活定律来描述，其激活能强烈依赖于位错的类型和晶体密度。所提取的值覆盖从大约1 K到20 K的范围。研究还发现，一个jog-antijog对的湮灭可以产生一个局部区域的正交对称性的特点。这一偶然的观察结果表明，在10-15%的单轴应力下，六方晶系固体氦-4能发生位移相变，转变为正交晶系
2021-03-14 cond-mat.other
Music of the spheres: sound emitted by the bubbles in liquid helium
被困在气泡（“bubblonium”）中的电子跃迁的大线宽具有自然的或辐射的和不均匀的成分。后一种谱线增宽机制需要耗散。光频量子在液氦中的耗散导致声波的发射。本文讨论了这种声信号检测的可能性。最后讨论了几种难以观测的天体物理现象的低温类似物。
2012-03-27 cond-mat.other
Upper limit of supersoldity in solid helium
在低温下，在含有固态氦的扭转振子中观察到的共振周期下降被解释为超固体的特征。然而，有人发现，剪切模量的增加，发现在固体氦在相同的低温下也可以减少扭转振荡器的谐振周期。我们报告的研究结果，在两个不同的扭转振荡器，专门设计，以尽量减少剪切模量的影响，并最大限度地提高任何可能的超固体响应。我们能够对$4\times10^{-6}$的非经典转动惯量或超固体分数设定上限。此外，我们对hcp $^3$ He固体重复了一个早期的实验，它显示出与hcp $^4$ He相似的低温硬化。我们发现，在hcp $^3$ He样品中测得的谐振周期的小下降在大小上与在hcp $^4$ He样品中发现的相当。这些结果强烈表明，在过去十年中，大多数扭转振子研究中报告的共振周期下降主要是剪切模量硬化效应的结果。
2014-07-08 cond-mat.other
Investigating metastable hcp solid helium below its melting pressure
我们首次尝试在低于熔化压力下制备亚稳态的六方晶系固态氦。聚焦声脉冲沿单畴六方晶系氦-4晶体的c轴发射，从刚高于熔化压力的静压开始。声音脉冲尽可能简单，只有一个负的和一个正的摆动。通过光学干涉测量方法监测焦点处的密度。进行的数值模拟表明，晶体各向异性分裂成两个单独的脉冲，对应于沿c轴的纵波和径向一个垂直于它的聚焦的放大因子仍然是重要的。产生的负压波动高达0.9 bar，超过了静态熔化压力极限。提出了在检测方法和聚焦放大方面的改进。
2010-11-10 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
Plasticity induced superclimb in solid Helium-4: Direct and inverse effects
在过去的十年中，实验证据正在建立，通过固体氦-4的质量超输运以及体积中巨大的物质积累-巨大的等容压缩性（又名注射器效应）-都得到了具有超流体核心的位错网络的支持。然而，这个网络的结构，以及它的关系的基础（非超流体）位错负责塑性仍然不清楚。在这里，它表明，超攀和基刃位错可以形成绑定对。这意味着塑性形变应产生注射器效应，反之亦然。提出了实验测试。虽然这种效应的强度取决于成对位错的平均取向，但超流位错有一个独特的特征--超流在垂直于塑性形变的方向上流动。
2019-07-24 cond-mat.other
Giant isochoric compressibility of solid Helium-4: the bistability of superlcimbing dislocations
在超流事件期间观察到的固体氦-4中物质的显著积累，被称为巨型等容压缩性（或注射器效应），在具有超流核的位错模型内进行了讨论。结果表明，固体氦-4在接触超流水库可以开发一个双稳态相对于注射器分数，与阈值的偏差由化学势确定的一个典型的自由长度的位错与超流核心。这种效应的主要含义是：滞后和强烈的非线性动力学行为导致生长，增殖和可能退出超攀位错的晶体。确定了三个主要渠道，这样的动力学：i）注入和膨胀的棱柱环从边界; ii）Bardeed-Herring生成的环路中的散装; iii）螺旋位错的螺旋不稳定性。有人认为，当前的实验在这种制度下可能会很好。提出了几个可检验的预测的时间和偏置依赖的动态
2015-07-31 cond-mat.other
Measurements on Melting Pressure, Metastable Solid Phases, and Molar Volume of Univariant Saturated Helium Mixture
在熔化压力下，浓度饱和的氦混合物由两个液相和一个或两个固相组成。平衡系统是单变量的，其性质唯一地依赖于温度。四个共存的相位可以存在于奇点上，这被称为四重点。熔融压力作为一个单变量系统，可以作为测温标准。与当前的参考物即纯$^3$ He相比，它将提供一些优点，特别是在低于1 mK的最低温度下。我们将浓度饱和氦混合物的熔化压力测量从10 mK扩展到460 mK。还记录稀液相的密度。在T=294 mK和P=2.638 MPa的熔化压力下，可以清楚地看到平衡晶体结构从hcp转变为bcc的效应。我们观察到在这一点附近存在亚稳固相。没有证据表明在400 mK附近存在另一个有争议的四重点。在低温下，实验结果与我们以前的计算结果吻合得很好，但在200 mK以上时有偏差。
2016-01-30 cond-mat.other
Dissipative superfluid mass flux through solid 4He
利用超流氦的热机械效应在固体$^4$ He样品上产生初始化学势差$Δμ_0$。该$Δμ_0$导致氦原子从一个充满超流氦的储存器通过充满固体氦的样品池流动到另一个充满超流氦的储存器，直到化学势平衡恢复。固体氦样品通过Vycor棒从每个容器中分离出来，只允许超流体成分流动。采用改进的技术，在25.5 - 26.1巴的压力范围内，测量了在几个固定的固体氦温度$T$下的流量$F$作为$Δμ$的函数。在$180 < T < 545$ ~mK范围内，对几个固定的$Δμ$值，测量了$F$随温度的变化。高于$100$ ~mK的流量的温度依赖性表明，流量随着温度的升高而降低，这由$F = F_0^*[1 - a\exp(-E/T)]$很好地描述。非线性函数依赖性$F \sim (Δμ)^b$，与$b < 0.5$独立的温度，但依赖于压力，文件中的一些细节的耗散性质的流动，并表明该系统演示Luttinger液体的一维行为。导致这种流动行为的机制尚不确定，但与刃型位错核上的超流相一致。
2014-07-16 cond-mat.other
Dissipation enhancement from a single vortex reconnection in superfluid helium
利用涡丝模型研究了有限温度下超流氦中的单涡重联事件。重联诱导开尔文波，强烈增加能量耗散。我们评估的相互摩擦耗散的重联，并表明耗散功率具有普遍的形式，这是通过缩放时间（测量重联事件）和功率的相互摩擦参数α。这一观察使我们得出结论，开尔文波级联是不重要的能量耗散过程中的范围内α> 0.001。相反，能量直接从开尔文波转移到法向分量。此外，虽然激发的开尔文波大大增强了能量耗散，但在重联事件中没有看到类似的角动量变化。这一结果与最近的3 He-B测量结果相似。我们的结果也证实了另一个早期的观察，即涡旋之间的最小距离近似为d ~ sqrt（|t-trec|），在重新连接事件之前和之后。
2013-09-16 cond-mat.other physics.flu-dyn
NMR Study of Disordered Inclusions in the Quenched Solid Helium
用核磁共振技术研究了急冷固态氦样品的相结构。脉冲NMR方法用于测量所有共存相的自旋-晶格$T_1$和自旋-自旋$T_2$弛豫时间和自旋扩散系数$D$。结果表明，淬火后的试样是由六方晶系基体和夹杂物组成的两相体系，夹杂物的$D$和$T_2$值与液相相近。这样的液体状夹杂物经历一个自发的过渡到一个新的状态，具有非常短的$T_2$时间。发现在熔化曲线附近的仔细退火，在两种状态下观察到的夹杂物消失。假设液态夹杂物转变成一种新的状态-玻璃或晶体与大量的位错。这些无序的夹杂物可能是超固态区观察到的异常现象的原因。
2011-07-14 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
Entropy entrainment and dissipation in superfluid Helium
在多流体动力学的一般变分框架下，我们讨论了超流体中的有限温度效应。主要目的是提供更复杂的有限温度超流体系统的建模，如混合中子超流体/质子超导体，预计在中子星的外核。我们的最终结果也可以（在一定程度上）用于描述可能存在于深中子星核中的极高密度的色香味锁夸克超导体。作为一个示范的有效性的模型，这是基于治疗的激发系统作为一个无质量的“熵”的流体，我们表明，它是正式等同于传统的双流体超流氦的方法。特别是，我们强调的事实，熵夹带编码的“正常流体密度”的传统方法。我们还展示了如何超流约束的无旋性减少了系统中的耗散系数的数量。这种分析提供了更一般的问题，当涡存在于超流体中，我们讨论了如何在我们的框架中可以占所谓的相互摩擦力。最终产品是一个流体动力学的形式主义有限的温度效应在一个单一的超流冷凝。这一框架可以很容易地扩展到更复杂的情况。
2009-08-12 cond-mat.other
The low temperature elastic anomalies in solid helium
六方晶系$^4$ He样品的弹性性质显示出各种异常。当温度低于$\sim$ 0.2 K时，弹性剪切模量变硬，转动惯量下降。这两个量之间的关系进行了研究的经典变形体力学的框架内。本文对极软二维位错层的塑性流动形成模型进行了解析和数值研究。这个模型定量地解释了一些实验。其他情况下，它可能似乎不太相关，讨论。
2012-05-09 cond-mat.other
Hydrodynamic instability during non-uniform growth of a helium crystal
我们分析了一个模拟的流体动力学瑞利-泰勒不稳定性下的固相不均匀生长的液-固相界面。不稳定性的发展开始加速界面生长的条件下，如果加速度的幅度超过一些临界值。考虑了界面的平面和球面形状。氦晶体在异常快速生长过程中，可以观察到不稳定性。
2008-02-03 cond-mat.other
Excitations of amorphous solid helium
我们提出了中子散射测量的动态结构因子，$S(Q,ω)$，非晶态固体氦限制在47 $Å$孔径MCM-41在压力48.6巴。在低温下，$T$ = 0.05 K，我们观察到的限制量子非晶态固体和MCM-41粉末颗粒之间的块状多晶固体的$S(Q,ω)$。没有观察到类似液体的声子-声子模式，在低能量（$ω<$ 1.0 meV）或量子非晶态固体特有的模式，可能表明超流的其他明确定义的模式。相反，受限非晶和块状多晶固体的$S(Q,ω)$似乎非常相似。在较高温度（$T>$ 1 K）下，MCM-41孔中的非晶态固体熔化成液体，该液体具有在压力下正常液体$^4$ He的特征的接近$ω\simeq$ 0的宽$S(Q,ω)$峰值。给出并比较了非晶和多晶固态氦的$S(Q,ω)$表达式。在以前的测量液体$^4$他限制在MCM-41中在较低的压力下，在液体旋子模式的强度随着压力的增加而减小，直到旋子消失在固化压力（38巴），与没有旋子在这里观察到的固体一致。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Finite-temperature Wigner solid and other phases of ripplonic polarons on a helium film
液氦上的电子可以根据密度和温度形成不同的相。此外，电子-ripplon耦合强度影响相图，通过形成所谓的“ripplonic极化子”，改变电子如何被局域化，并改变维格纳固体和液相之间的过渡。本文采用全耦合有限温度变分法研究了在不同的电子-波纹子耦合强度下，在液氦膜上波纹极化子Wigner固体的形成.除了三个已知的阶段的ripplopolaron系统（电子维格纳固体，极化子维格纳固体，和电子流体），我们定义和识别第四个不同的阶段，ripplopolaron液体。我们分析了这四个相之间的转变，并计算了相应的相图。这揭示了作为温度函数的电子固体的重入熔化。计算的维格纳固体的存在区域与最近的实验数据一致。
2016-06-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Possible Enhanced Flux of Glassy Solid Helium in Cylindrical Corrugated Nanopores
通过使用玻璃态（氦-）流体模型和边界微扰方法，我们可以获得与Kim和Chan以及Day { \it et al.}制备的样品尺寸相同的波纹粗糙圆柱形纳米孔内的速度场（以及流量;高达二阶）。我们的研究结果表明，在多孔Vycor样品中测量的速度可以通过仔细选择相关参数重现，但在玻璃毛细管中很难获得。
2008-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Effect of Crystal Growth Rate on Liquid-like Droplets Formation in the hcp Solid Helium
本文用核磁共振技术研究了六方晶系（hcp）固体氦（含1% $^3$ He的$^4$ He）样品。样品通过阻塞毛细管法以不同的生长速率（约8、2和0.08 mK/s）生长。NMR技术通过在$1.3-2.0$ K的温度和34-36巴的压力下测量扩散系数$D$和自旋-自旋弛豫时间$T_2$用于相鉴定。除了hcp相的$D$和$T_2$，我们同时观察到在生长速率为8和2 mK/s的液体中典型的$D$和$T_2$。这意味着液态夹杂物在快速结晶过程中从熔化曲线上被淬灭。它还表明，较慢的生长速率对应于一个较小尺寸的液体状液滴。这是由于$D$的空间限制值较低，最后，在最长的结晶时间没有这些夹杂物。在恒定温度下的NMR实验期间，对于液体状液滴测量的扩散系数也降低，这表明这些液滴的尺寸减小。在熔融曲线附近的样品退火后，液体状液滴消失。
2011-06-30 cond-mat.other
Transmission and reflection of phonons and rotons at the superfluid helium-solid interface
我们解决的问题的传输和反射的声子和旋子之间的超流氦和固体的界面，在所有的入射角和两个方向。一个一致的解决方案的问题，它使我们能够严格地描述同时创建的声子，$R^-$，和$R^+$ rotons在氦的声子从固体或氦准粒子入射在界面上。统一描述了所有$HeII$准粒子与界面的相互作用，以及它们的透射、反射和相互转换。在所有情况下，传播的角度和创建准粒子的概率。预言了氦声子和声子的Andreev反射。由于声子，$R^-$，和$R^+$ rotons通过界面的能量流导出。$R^-$旋子的贡献很小是因为固体中声子产生$R^-$旋子的概率很小，反之亦然。这就解释了为什么在1999年塔克和怀亚特的实验之前没有直接产生$R^-$回旋子的光束。提出了用高能声子束产生$R^-$旋子的新实验。
2012-06-16 cond-mat.other cond-mat.soft
Supersolid Phase in Helium-4
最近Kim { \it et al}报道了可能观测到的超固态氦相。在这篇文章中，我们证实了他们的猜测。基于固体氦-4的理论模型，我们表明，这样一个阶段的出现是不可避免的。这是固体中玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的第一个例子。计算了BEC转变温度和朗道临界速度，分别为215 mK和$v_c$.它们与实验结果非常一致; $T_c=$ 175 mK和$v_c \leq 300 μ\rm{ms^{-1}}$。我们还证明了我们的模型具有超实性出现的充分必要条件。我们简要地评论类似的行为在$^3$他。
2004-06-04 cond-mat.other
Bragg-Cherenkov resonance and polaron-like decoupling of the Wigner solid on superfluid helium
从理论上分析了超流$^{4}\mathrm{He}$上二维Wigner固体（WS）的非线性类极化子动力学在不同模型和输运状态下的异同.表面波的Bragg-Cherenkov（BC）共振激发和WS从表面凹坑的解耦通常被认为是在一个直流输运模型。在同一时间，场的WS的速度特性的交流条件下测量，并提出了时间平均量。在这里的非线性运动方程的WS耦合到表面凹坑的交流条件下，使用两种不同的方法固定的驱动场或输出电流的基础上进行了研究。这两种方法给出了类似的结果，主要的输运性质的第一谐波。在交流理论中，与直流模型的结果相反，韧窝惯性和动量弛豫率的BC共振具有不对称的形状。即使是一个相当低的驱动频率示出影响的BC共振和解耦的WS的振幅。BC阈值以上，作为速度振幅的函数的表面凹坑的有效质量强烈振荡，指示多个再耦合过程。
2022-06-27 cond-mat.other
Bose-Einstein Condensate in Solid Helium
我们目前的中子散射测量的原子动量分布，n（k），在压力p = 41巴和温度在80 mK和500 mK之间的固体氦。目的是确定在临界温度T_c = 200 mK以下是否存在玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）。假设BEC在T_c以下表现为宏观占据k = 0态，我们发现在T = 80 mK时n_0 =（-0.10 \pm 1.20）%，在T = 120 mK时n_0 =（0.08 \pm 0.78）%，与零一致。在测量精度范围内，n（k）的形状在T_c上也不改变。
2007-02-14 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
On the Transition to Turbulence of Oscillatory Flow of Liquid Helium-4
振荡固体经常被用来研究正常和超流氦的性质。特别是，从层流到湍流的转变最近引起了人们极大的兴趣。本文的目的是回顾振荡流中这种转变的几个中心特征，这些特征在最近的一些工作中是不准确的。
2007-12-18 cond-mat.other
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
Wetting Properties of Grain Boundaries in Solid Helium 4
我们观察到了与液态$^4$ He平衡的六方晶系$^4$ He晶粒之间的边界。我们已经发现，当出现在液-固界面处时，晶界形成二面角$2θ$不为零的凹槽。该测量结果表明，晶界没有完全润湿的液相，与最近的蒙特卡罗模拟。根据$θ$的值，晶界与固体壁的接触线可能被液体润湿。在这种情况下，该线是一个薄的通道，具有弯曲的三角形截面，其测量的宽度符合从一个简单的模型预测。我们讨论这些测量的背景下，晶界预熔化和未来的理解可能的超固态固体$^4$他。
2007-09-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Efficient atomization of cesium metal in solid helium by low energy (10 $μ$J) femtosecond pulses
固态和液态氦-4中的金属原子吸引了一些兴趣，要么是作为一种将原子保持在弱微扰矩阵中的方法，要么是将它们用作氦宿主介质的探针。用纳秒脉冲激光器的激光溅射是用于原子产生的最常用的方法，然而导致基质的实质性扰动。我们表明，一个更弱的扰动，可以通过使用飞秒激光脉冲的能量低至10 $μ$ J。作为一个意想不到的好处，产生的原子密度高得多。
2009-08-27 cond-mat.other physics.atm-clus physics.atom-ph
New Dissipation Relaxation Phenomenon in Oscillating Solid He-4
我们描述的第一个观察时，随时间变化的耗散的扭转振子包含固体He-4的驱动水平突然改变。固体He-4中的耗散弛豫表现出丰富的动力学行为，包括指数和对数依赖时间的衰减，滞后和记忆效应。
2008-03-19 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Nonlinear Wigner solid transport over superfluid helium under AC conditions
本文研究了交流条件下二维维格纳固体表面电子在超流氦上的非线性输运性质。对于时间平均的量，如傅立叶系数，场速度特性示出的是定性的不同相比，发现在DC理论。对于一个空间均匀的电流，我们发现了一个一般的解决方案，似乎是强烈依赖于电流频率的场速度关系。如果电流频率远低于涟波子阻尼参数，则在足够高的漂移速度下出现的布拉格-切伦科夫共振获得独特的锯齿形状，具有独立于小阻尼的长右侧尾部。对于接近或高于涟波子阻尼系数的电流频率，在不同的时间间隔激发的涟波子的干涉导致Bragg-Cherenkov散射的一个新的振荡（在漂移速度）制度。
2009-01-12 cond-mat.other cond-mat.str-el
Stress- and temperature-dependent hysteresis in shear modulus of solid helium
固体~ 4 He的剪切模量在200 mK以下出现异常的增大，其特征与扭振子实验中的周期减小现象有着显著的相似性。系统地研究了低温下剪切模量随驱动应变和温度的变化规律。滞后行为强烈依赖于驱动和冷却历史，这可以与热辅助Granato-Lucke位错理论。剪切模量的相图的基础上，新兴的滞回性能。
2013-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other quant-ph
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
Superfluidity of Grain Boundaries in Solid Helium-4
通过大规模量子蒙特卡罗模拟，我们表明，在氦-4晶体中的晶界一般超流在低温下，与约0.5 K的数量级的转变温度在熔化压力;绝缘晶界被发现只有特殊取向的晶粒。我们还发现，靠近熔化线不是超流晶界的必要条件，并且发现在熔化曲线处与超流液体直接接触的晶界是机械稳定的，并且Sasaki等人[Science 313，1098（2006）]观察到的晶界超流性不仅仅是充满超流的裂纹。
2007-07-28 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Quantum nucleation of gas bubbles in liquid helium
在负压下的液氦代表了一种独特的可能性，用于研究在低至绝对零度的低温下空穴的成核和生长动力学。我们分析了空泡的生长动力学，确定了量子空泡率的温度行为以及经典和量子空泡机制之间的交叉温度。正常流体$^3$ He和超流流体$^4$ He中不同的能量耗散过程导致了$^3$ He和$^4$ He在热量子交叉温度以下空化率的不同温度行为。
2021-09-22 cond-mat.other
Elastic anisotropy and Poisson's ratio of solid helium under pressure
本文用密度泛函理论在广义梯度近似下（$30$ TPa以下）和对+三重半经验势（100 GPa以下）计算了六方晶系固态氦的弹性模量、弹性各向异性系数、声速和泊松比。零点振动已经在德拜近似中处理，假设$^4$ He同位素（我们排除了在非常低的压力下的量子晶体区域的考虑）。这两种方法给出了一个合理的协议与现有的实验数据。我们的计算预测显着的弹性各向异性氦（$\triangle P \approx 1.14$，$\triangle S_1 \approx 1.7$，$\triangle S_2 \approx 0.93$在低压）。在三帕斯卡的压力下，氦变得更加弹性各向同性。在金属化点处，弹性模量$C_S$中存在尖锐特征，其是相对于$c/a$比率的等容变化的刚度。这与先前在金属化点处获得的$c/a$比率的急剧最小值有关。我们的计算证实了先前测量的泊松比随压力增加而减小。这不是量子效应，因为当我们忽略零点振动时，得到了与压力效应相同的符号。在TPa压力下，泊松比达到理论金属化点处的$0.31$值（$V_{mol}=0.228$ cm $^3$ /mol，$p=17.48$ TPa）和30 TPa处的$0.29$。对于$p=0$，我们预测了$0.38$的泊松比，这与低- $p$ -低- $T$的实验数据非常一致.
2015-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low frequency elastic measurements on solid $^{4}$He in Vycor using a torsional oscillator
扭转振荡器实验涉及固体$^{4}$他限制在纳米级孔的Vycor玻璃显示出异常的频率变化在温度低于200 mK。这些现象最初被归因于氦的质量与振荡器的解耦，这是超固体的预期特征。然而，这些和类似的异常效应与散装$^{4}$他现在似乎是伪像时，移动位错被钉扎的$^{3}$他杂质产生的大的剪切模量的变化。我们已经使用了扭转振荡器（TO）的技术，直接测量的固体$^{4}$他/Vycor系统的剪切模量在频率（1.2 kHz）在以前的TO实验中使用的。随着TO从1 K冷却到20 mK，剪切模量逐渐增加。我们属性的逐步模量变化的冻结热激活弛豫过程中的固体氦。预计在200 mK以下不会发生快速变化，因为像Vycor那样小的孔隙中不可能存在移动位错。我们的研究结果支持最近的扭转振荡器实验的解释，该实验表明，当通过确保Vycor样品周围没有间隙来消除散装氦中的弹性效应时，没有异常。
2014-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The elastic constants of solid 4He under pressure: a diffusion Monte Carlo study
采用扩散蒙特卡罗方法和半经验的两两相互作用势来描述氦-氦相互作用，研究了理想氦原子在零温下的弹性性质。具体来说，我们计算的弹性常数的hcp氦C_{ij}的值作为压力的函数高达110巴。结果发现，所有五个非零的C_{ij}的压力依赖性是线性的，我们提供了准确的参数化，他们每个人。我们的弹性常数的结果进行了比较，以前的变分计算和低温测量，并在一般情况下，显着良好的协议被发现在他们之间。此外，我们还报道了T = 0时hcp ~ 4 He的Gruneisen参数、声速和德拜温度的计算结果。这项工作代表了一系列计算研究的第一个，旨在彻底表征固体氦对外部应力应变的响应。
2011-06-08 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Interplay of Rotational, Relaxational, and Shear Dynamics in Solid 4He
使用高灵敏度的扭转振子技术，我们映射的旋转和弛豫动力学的固体氦-4在整个参数范围内提出的超固体。我们发现的证据表明，相同的微观激励控制的扭转振子运动产生独立的热和机械刺激。此外，这些激发的弛豫时间的措施发散顺利没有任何指示的临界温度或临界速度的超固体转变。最后，我们证明了TO响应的组合温度-速度依赖性与固体剪切模量的组合温度-应变依赖性是不可区分的。这意味着，固体氦-4的旋转响应归因于超固体与产生相同的微观激发所产生的直接剪切应变。
2011-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Structure of metastable 2D liquid helium
我们提出了一个新的亚稳，超流相以上的晶体基态在二维4 He密度> 0.065 1/A^2的扩散蒙特卡罗（DMC）的结果。该态是各向异性的，具有六角轨道序。这意味着液-固相变有两个阶段：从各向同性超流体到六角超流体的二级相变，接着是将原子局域化为三角形晶体有序的一级相变。该亚稳六方相具有有限的凝聚分数，为超固态晶界的超流现象提供了一个自然的解释。
2008-06-25 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Phase diagram of $^{4}$He on graphene
通过对包含近千个氦原子的系统进行计算机模拟，研究了吸附在单个石墨烯片上的$^4$ He的低温相图。在第一层中，观察到两个相称的固相，填充物分别为1/3和7/16，由畴壁相分开，以及在较高的覆盖度下的非公度晶体。第一个吸附层没有发现化学稳定的超流体相。第二层提升发生在0.111（4）$Å^{-2}$的覆盖处。在第二层中观察到两个相，即超流体和不相称的固体，在这两个相之间没有相称的固体。计算出的相图与石墨上氦的预测相图非常相似。
2013-06-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Turbulent dynamics in rotating helium superfluids
新技术，无论是在氦超流体3 He-B和4 He的湍流产生和检测，最近给出了洞察湍流是如何开始的，耗散机制是什么，以及如何湍流衰减时，它出现作为一个瞬态或当外部施加的湍流泵关闭。重要的简化是通过使用3 He-B作为工作流体获得的，其中高粘性法向分量实际上总是处于层流状态，或者通过将4 He冷却到低温，其中法向分数变得非常小。我们描述了最近的研究从低温制度，相互摩擦变得很小或几乎消失。这使我们能够阐明量子湍流接近零温度极限时的工作机制。
2008-08-28 cond-mat.other cond-mat.supr-con
