Suprafluides ⁴He — Helium-II

Zusammenfassung

Eine der auffälligsten Eigenschaften von Helium-II ist seine Fähigkeit, quasi reibungsfrei durch kleinste Kapillaren zu fließen. Dieses als Suprafluidität bezeichnete Phänomen wurde 1938 in unabhängigen Arbeiten von Kapitza [24] sowie von Allen und seinem Mitarbeiter Misener [25] entdeckt. Diese experimentellen Beobachtungen führten rasch zu einer Reihe von grundlegenden theoretischen Arbeiten. Zunächst wurde von F. London 1938 der Vorschlag gemacht, die Suprafluidität auf einen Ordnungszustand im Impulsraum zurückzuführen, wie er bei einer Bose-Einstein-Kondensation auftritt [26]. Ausgehend von dieser Vorstellung postulierte Tisza noch im selben Jahr sein phänomenologisches Zwei-Flüssigkeits-Modell, mit dem viele Eigenschaften von Helium-II zwanglos erklärt werden können [27]. Zweifellos ein besonderer Erfolg dieses Modells war die Vorhersage des zweiten Schalls in Helium-II, der einige Jahre später experimentell nachgewiesen werden konnte. Zwischen 1941 und 1947 publizierte Landau drei grundlegende Arbeiten zur Zwei-Flüssigkeits-Hydrodynamik von Helium-II, in denen er u. a. die Suprafluidität als eine Konsequenz des Anregungsspektrums diskutierte [28]. Schließlich konnte Feynman 1953 zeigen, daß das von Landau postulierte Anregungsspektrum aus quantenmechanischen Betrachtungen folgt [29].