Phononen und Rotonen im flüssigen He II

Zusammenfassung

Unterhalb 2,186 K geht flüssiges ⁴He in einen Zustand über, der aufgrund seiner merkwürdigen Eigenschaften von seinem Entdecker Keesom [40.1] Helium II genannt wurde zur Unterscheidung vom normalen Helium oder He I. Die auffälligste Eigenschaft ist vielleicht die der sog. Suprafluidität: He II kann offenbar durch engste Kapillaren mit einem Durchmesser von etwa 0.1μ ohne die geringsten Anzeichen von Reibung hindurchfließen. Diese und andere hydrodynamische Merkwürdigkeiten werden sehr gut beschrieben durch ein Zweiflüssigkeitsmodell. Nach diesem Modell ist He II ein Gemisch zweier „Phasen“, einer suprafluiden und einer normalen Phase. Die suprafluide Phase besitzt keine Entropie und strömt reibungs-und wirbelfrei, während die normale eine nicht verschwindende Zähigkeit zeigt. Abbildung 40.5 am Ende des Abschnitts zeigt das Phasendiagramm von ⁴He bei niedrigen Temperaturen und Drucken.