Спектры коллективных возбуждений частиц в нормальной и сверхтекучей жидкости
В.В. Бражкин Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина Российской академии наук, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
В настоящем обзоре рассматривается специфика коллективных возбуждений в неупорядоченных средах, главным образом — в жидкостях. Обсуждается отличие собственных возбуждений в неупорядоченных средах от плоских гармонических волн и связанная с этим проблема эффективного затухания возбуждений. Проводится детальный сравнительный анализ спектров коллективных возбуждений в обычных жидкостях и сверхтекучем гелии. Рассматриваются такие аспекты как фононная и ротонная части спектра, явление "быстрого звука", сдвиговые волны и "замешивание" продольных и поперечных возбуждений в жидкостях. Показано, что возбуждения в жидкостях определяют их термодинамический свойства как в нормальном, так и в сверхтекучем состоянии. Несмотря на качественное сходство спектров сверхтекучего гелия и обычных жидкостей, имеются существенные различия, которые, на наш взгляд, пока не получили адекватного теоретического описания. Подчеркиваются большие отличия сверхтекучего гелия и сверхтекучих Бозе-конденсатов ансамблей ультрахолодных атомов. Делается предположение о возможной большой роли высокой нулевой энергии атомов гелия при сверхнизких температурах как для понимания особенностей спектров возбуждений, так и для самого явления сверхтекучести.
Ключевые слова: коллективные возбуждения, жидкости, сверхтекучий гелий, теплоемкость PACS:63.50.+x, 67.37.Jj, 64.40.-w, 62.60.+v, 65.40.Ba (все) DOI:10.3367/UFNr.2025.01.039852 Цитата: Бражкин В В "Спектры коллективных возбуждений частиц в нормальной и сверхтекучей жидкости" УФН, принята к публикации
Поступила: 25 ноября 2024, доработана: 10 января 2025, одобрена в печать: 28 января 2025