Экспериментальные исследования вихревых течений в сверхтекучем гелии

Жидкий ${}^4\mathrm{He}$ при температуре 2.17К переходит в сверхтекучее состояние. В движении жидкости участвуют как нормальная, так и сверхтекучая компоненты. Доля сверхтекучей компоненты увеличивается с понижением температуры, и составляет приблизительно 90% при температуре Т=1.5К. Соленоидальное течение сверхтекучей компоненты квантуется, или иными словами, в сверхтекучем гелии существуют квантовые вихри – линейные топологические дефекты с кором порядка одного ангстрема. В докладе будут обсуждаться методы формирования вихревых течений и экспериментальные методики изучения развитой турбулентности в объеме и на поверхности жидкого гелия с помощью инжектированных зарядов, а также с помощью нейтральных полых стеклянных микросфер-трейсеров в температурном диапазоне от 0.1К до 3.0К. Будет продемонстрировано, что волны, распространяющиеся на поверхности сверхтекучего гелия, формируют в объеме жидкости квантовые вихри, которые при температурах ниже 1.7К захватывают инжектированные отрицательные заряды. Планируется обсудить новые направления будущих экспериментальных и теоретических исследований.