超流体现象_超流体

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(资料图片)

1、超流体是一种物质状态，特点是完全缺乏黏性。

2、如果将超流体放置于环状的容器中，由于没有摩擦力，它可以永无止尽地流动。

3、它能以零阻力通过微管，甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。

4、超流体是被 彼得·卡皮查、约翰· 艾伦和冬·麦色纳在1937年发现的。

5、有关超流体的研究被称为量子流体力学。

6、氦-4的超流体现象理论是 列夫·达维多维奇·朗道 创造的，而 尼古拉·尼古拉耶维奇·博戈柳博夫 是第一个建议使用简单微小理论者。

7、量子液体低于某临界转变温度会形成超流态。

8、比如氦最丰富的同位素，氦-4，在低于 2.17 K (−270.98°C) 时便会变成超流体。

9、氦-4形成超流态的相变称为Lambda相变 (Lambda transition)，因它的比热容对温度曲线形状如同希腊字母“λ”一样。

10、凝聚态物理学中一些相近的相变亦因而叫作Lambda相变。

11、氦较贫乏的另一种同位素，氦-3，在更低的 2.6 mK 成为超流体。

12、这个温度只是比绝对零度高几个开尔文。

13、虽然这两个系统的超流体表征很相似，但其本质却是南辕北辙。

14、氦-4是玻色子，其超流性质可以用玻色-爱因斯坦统计解释。

15、可是，氦-3是费米子，其超流性必须用到描述超导体的BCS理论之推广才可了解。

16、其中，原子代替了电子形成库伯对 (Cooper pair)，而它们的吸引作用力调控机制由自旋波动 (Spin fluctuation) 代替了声子。

17、详情请参看费米子凝聚态。

18、超流体和超超导体的统一理论可以以规范对称破缺 (Gauge symmetry breaking) 表达。

19、超流体，如超冷冻的氦-4，有很多稀奇的性质。

20、它就像一般液体加上超流体的特有的性质，如全无粘性、零熵度，和无限大的热传导率。

21、(故此在超流体中出现温差是不可能的，就如超导体内没有电势差一样。

22、)其中最令人叹为观止的是“热机效应”(Thermomechanical effect)，或称“喷泉效应”(Fountain effect)。

23、如一纤细管放在一池超流氦之中，而纤细管被加热 (如对它照光)，氦便会爬上管顶。

24、 这是克劳修斯-克拉佩龙方程的结果。

25、另一样奇特现象是超流氦可以在任何放置它的容器表面上形成一层单原子厚度的液体薄膜。

26、一个比零粘性更为基本的性质是超流体在旋转的容器中会有量子化的涡度[1]，而不会随容器均匀转动。

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