Читать онлайн «Сверхтекучесть и бозе-конденсация: [учеб. пособие для вузов]»

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Московский инженерно-физический институт (государственный университет) В. А. Кашурников, А. В. Красавин, А. И. Маймистов, П. Ф. Карцев СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ И БОЗЕ-КОНДЕНСАЦИЯ Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2008 УДК 538. 941 (075) ББК 22. 36я7 С24 Сверхтекучесть и бозе-конденсация: Учебное пособие / В. А. Кашурников, А. В. Красавин, А. И. Маймистов, П. Ф. Карцев. – М. : МИФИ, 2008. – 168 с. Материал книги представлен, в основном, в виде достаточно полного обзора эксперимента и теории, однако некоторые вопросы рассмотрены более детально и требуют от читателя знания квантовой механики, статистической физики, физики твердого тела и сверхпроводимости, а также некоторого знакомства с современными методами аналитического и численного исследования сильнокоррелированных систем. Для более полного представления материала в тексте приведены ссылки, как на эксперименты, так и на оригинальные работы по теоретическим исследованиям. Пособие будет полезно для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в физике конденсированного состояния, в частности в вопросах сверхтекучести и бозе-конденсации, низкоразмерных системах, сверхнизких температурах, наноструктурах и фазовых переходах в них. Пособие подготовлено в рамках Инновационной образовательной программы МИФИ. Рецензент д. ф. -м. н. проф. В. П. Яковлев ISBN 978-5-7262-1106-0 © Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2008 Оглавление Предисловие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 1. Сверхтекучесть в  и . История открытия, эксперимент и теория ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 8 1. 1. Квантовые кристаллы и квантовые жидкости  ,  . Диаграммы состояний. Параметр де Бура ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 1. 2. Эксперименты Капицы. Потенциал Леннарда – Джонса. Эффекты фонтанирования, отсутствия кипения. Нулевая вязкость. Вибрирующие струны, пластины. Скачок теплоемкости. Теплопроводность ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 12 1. 3. Двухжидкостная теория Ландау сверхтекучей бозе- жидкости. Эксперименты Андроникашвили. Сверхщель. Вращающаяся жидкость ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17 1. 4. Статистика Бозе – Эйнштейна. Конденсация. Точка перехода. Химический потенциал. Число частиц в основном состоянии. Скачок теплоемкости ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 20 1. 5. Возбуждения в неидеальном бозе-газе. Спектр Боголюбова. Фононы и ротоны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26 1. 6.