Superfluid helium
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本研究针对氦-4超流的建模问题，提出可数学求解的相变玩具模型，用于获取超流的序参数，为超流相关研究提供了理论工具。
2026-09-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Local stress and superfluid properties of solid Helium-4
半个多世纪前，彭罗斯提出了这样一个问题：物质的超流态和固态是相互排斥的吗？还是存在一种“超固态”材料，在这种材料中，原子形成规则的晶格，同时在没有摩擦的情况下流动？最近的实验提供了超固体行为确实存在于氦-4中的证据-氦-4是自然界中已知的最量子的材料。在本文中，我们表明，大的局部应变在附近的晶体缺陷是超固态氦-4的起源。虽然氦-4的理想晶体不是超固态的，但当施加适度的应力时，空位产生的间隙会闭合。当一个均匀的系统在这一点上变得不稳定时，晶体缺陷（位错和晶界）的应力核心经历了根本的转变，并可以成为超流体。
2008-05-23 cond-mat.stat-mech
Further On the Fountain Effect in Superfluid Helium
在先前关于超流氦中喷泉压力的论文（Attard 2022 d）中，实验证实了H。London（1939）在热力学上等价于化学势相等。然而，这种理论上的等效性并没有反映在实验数据中。这个问题现在已经被追溯到Donnelly和Barenghi（1998）从测量的热容导出的焓和熵的错误。在本文中，修正的热力学数据产生几乎精确的协议之间的两个表达式和测量喷泉压力。能量最小化的原则，驱动喷泉效应和超流体流动更普遍的物理解释。
2022-10-13 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Phase order in superfluid helium films
氦膜的经典实验数据被转换为估计一个有限尺寸的相位序参量，测量的冷凝分数在二维超流的热降解。序参量被发现与指数$β= 3 π^2/128$，一个特性，在类似的磁系统中，Berezinskiii-Kosterlitz-无（BKT）相变的热演化。BKT固定点附近的通用标度产生的氦和铁磁膜的实验数据的崩溃，并意味着新的实验和理论协议，探索相序。这些结果给出了一个引人注目的例子，实验有限尺寸标度在一个关键的系统，广泛相关的二维玻色流体。
2015-08-31 cond-mat.stat-mech
Possible stimulation of nuclear alpha-decay by superfluid helium
有人建议，超流氦（4-He原子的凝聚体）可能会刺激核α衰变的情况下，当α-发射体移动通过超流氦微调速度，使向后发射的α粒子在实验室框架中是静止的。结果表明，在这种情况下，受激α衰变的概率可能是相当大的，足以被检测到。
2009-09-03 cond-mat.stat-mech nucl-ex nucl-th
Spectrum of turbulent Kelvin-waves cascade in superfluid helium
为了解释在极低温度下观察到的超流湍流的衰减，有人提出开尔文波的级联（类似于经典的柯尔莫哥洛夫级联）将动能转移到足够小的长度尺度上，使得声音可以辐射出去。我们报告的量子化涡丝的相互作用的数值模拟结果。我们观察开尔文波级联的发展，并计算曲率，振幅谱（我们与竞争理论比较）和分形维数的统计。
2011-07-04 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Helium-4 Energy and Specific Heat in Superfluid and Normal Phase
本文基于双时温度格林函数方法计算He4能量与比热，提出改进无规相近似的方法，确保在特定温区内比热计算结果的正确性。
2002-04-11 cond-mat.stat-mech
The normal-to-planar superfluid transition in Helium 3
我们研究了氦-3超流从正常到平面相的转变，这是预期的偶极相互作用的稳定性。我们利用两个固定维的微扰格式：质量零动量格式和不带$ε$展开的最小减方法，确定了相应的Landau-Ginzburg-Wilson理论的RG流.相应的六回路和五回路系列的分析表明，存在一个稳定的不动点在相关的耦合区域。因此，我们预测过渡将是连续的。我们还计算临界指数。比热指数$α$估计为$α= 0.20(15)$，而氦3的磁化率和磁化指数$γ_H$和$β_H$为$γ_H = -0.34(5)$，$β_H = 1.07(9)$。
2003-12-15 cond-mat.stat-mech hep-lat
Defects on cylinders: superfluid helium films and bacterial cell walls
晶体固体的物理学和超流体的行为之间有着深刻的相似性，可以追溯到菲利普·安德森、保罗·马丁和其他人的开创性工作。周期性晶体中剪切变形的刚度类似于控制中性超流体（如氦）中超流行为的超流体密度^[4]。固体中的位错与超流体中的量子化涡旋非常相似。最近关于杆状细菌延长细胞壁的方式的显着实验将注意力集中在部分有序的圆柱形晶体单层中点状位错缺陷的动力学和相互作用上。在这些讲座中，我们回顾了超流氦薄膜在圆柱体上的物理学，并讨论了在一个方向上的限制如何影响涡流与超流的相互作用。虽然有相似之处的方式，位错对圆柱体上的应变的反应，重要的差异出现，由于矢量性质的拓扑电荷表征的位错。
2013-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A geometric one-fluid model of superfluid helium-4
针对超流氦-4双流体模型组分不可分离且高逆流速度下动量分解失效的问题，提出基于哈密顿流体力学的几何单流体模型，可推广并简化HVBK模型。
2025-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superfluid helium II as the QCD vacuum
我们研究了超流系统的缠绕数磁化率< I^2>和QCD中的拓扑磁化率< Q^2>。我们认为，这两个关联函数表现出类似的结构，包括接触项的产生。本文讨论了超流系统中接触项的性质，认为它与QCD中的接触项有着完全相同的起源，它与远距离物理有关，而远距离物理不能与传统的微观自由度（如声子和转动子）联系起来。我们强调指出，超流系统与QCD概念上的相似性可能有助于我们更深入地理解超流系统的拓扑特征以及QCD真空。
2017-02-07 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
Characterisation of superfluid vortices in helium II
物质在低温下表现出不寻常的性质，如超流性、超导性、玻色-爱因斯坦凝聚和超固态。这些状态在比原子尺度大得多的尺度上显示量子力学行为。如在许多相变中一样，在向低温状态的转变期间可能发生缺陷。这些缺陷的研究产生有用的信息的性质的过渡和宏观国家本身。当冷却到λ温度（~2.172 K）以下时，液氦获得超流特性，超流中的缺陷以量子化循环的线涡形式存在。这些涡旋的形成被认为是宇宙结构形成的模型。在这里，我们通过在流体中悬浮微米大小的氢固体颗粒来可视化这些超流体（或量子化）漩涡。低浓度的颗粒沿涡线以几乎相等的间距排列。稳定旋转状态下涡线的数密度与Feynman的预测相当。这是第一次有可能观察到超流湍流，其中超流涡相互作用，并存在于具有复杂分支的网络中。我们的方法使得有可能在过渡过程中的拉姆达点和湍流状态本身的旋涡的特征。
2005-12-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
On the Fountain Effect in Superfluid Helium
分析了超流氦中微小温差引起的喷泉压力的来源。Tisza（1938）基于基态玻色子的不同分数对渗透压的解释被表述为理想解，并被证明高估了喷泉压力一个数量级或更多。实验证实了H. London（1939）中，压强对温度的导数等于单位体积的熵，证明了它等价于化学势的相等，而不是化学势除以温度。前者是在熵不变时能量最小化的结果，而后者是熵最大化的结果。得出的结论是，喷泉效应中的超流体流动是由机械力而不是统计力驱动的。这一新原理似乎是超流体和超导体中流动的普遍规律。
2022-06-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Visualization of Superfluid Helium Flow
我们讨论了一种实验技术，通过跟踪微米级的固体氢示踪剂，以可视化的运动在大部分的超流$^4$他。示踪剂的行为是复杂的，因为它们可能被量子化的涡流捕获，同时也通过斯托克斯阻力与正常流体相互作用。我们讨论的机制，示踪剂可能被量子化的旋涡以及氢的体积分数，温度和流动特性的依赖关系。我们应用这种技术来研究热逆流的动力学。我们的观察作为一个直接确认的双流体模型，以及正常的流体速度依赖于所施加的热通量的定量测试。
2008-08-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Quantum Films Adsorbed on Graphite: Third and Fourth Helium Layers
用路径积分蒙特卡罗方法模拟超流量子薄膜，研究了由石墨和两层固体氦组成的衬底上的氦层吸附。我们的结果的促进密度和超流密度的依赖覆盖度与实验一致。我们还可以解释测量的热容作为温度和覆盖范围的函数的某些特征。
2000-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The molecular nature of superfluidity: Viscosity of helium from quantum stochastic molecular dynamics simulations over real trajectories
本研究通过对Lennard-Jones氦-4开展量子随机分子动力学模拟，发现量子液体粘度显著低于经典液体（最低温下约低5倍），并明确玻色-爱因斯坦凝聚是超流性的分子机制，为量子力学解释提供了启示。
2025-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Stochastic Molecular Dynamics Simulations of the Viscosity of Superfluid Helium
本研究推导开放量子系统的退相干运动方程，用量子随机分子动力学算法模拟超流氦-4黏度，揭示不同温度下量子与经典液体黏度的差异及超流性的分子机制。
2023-06-13 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Critical Exponents of Superfluid Helium and Pseudo-$ε$ Expansion
本文导出了描述液氦中$λ$相变的三维XY模型临界指数的准$ε$展开式（$τ$级数），直到$τ^6$项.给出了从使用Padé-Borel求和技术、标度关系和Fisher指数$η$的七循环（$τ^7$）估计获得的$τ$ -系列中提取的数值估计，包括在具有记录准确度的实验中测量的指数$α$和$ν$的估计。对于指数$α$，被认为是最可靠的程序给出了$α= -0.0117$。这个数字是非常接近的最准确的实验值明显不同于许多晶格和场论计算的结果。这表明伪$ε$展开是一个强大的工具，足以以非常小的绝对误差来评估临界指数。赞成这种鲁棒性的参数。
2014-03-31 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-ph
