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接近绝对零度的超流体

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它是液氦。液氦是氦的一种液化形式。无色透明,无臭无味。临界温度(5.20K)和沸点(4.125K)最低。它可以获得mK级超低温,是最重要的低温源之一。

液氦有一些特性:例如,它在大气压下永远不会凝结成固体,也没有三相点。只有当压力超过2.5MPa时,固相才发生相变。在入口点(2.172 2k),比热和密度发生突变,存在超流体性质、蠕变膜现象和超导热性质,粘度系数接近于零。

超流体特征

与普通液体不同,He的粘度随温度的降低而增大。当温度降至2.6K左右时,He的粘度几乎与温度无关,其值约为310-6 pasec,比普通液体的粘度小得多。在2.6K以下,随着温度的降低,He的粘度迅速下降。在点以下的温度下,He的粘度立即下降到一个非常小的值(lt10-12帕)。这种几乎无粘性的性质称为超流动性。

接近绝对零度的超流体

超流体是接近绝对零度的液氦。超流体是物质的一种状态,其特征是完全没有粘性。如果超流体被放置在一个圆形容器中,它可以无限流动,因为没有摩擦。它可以零阻力地通过微管,甚至可以从碗中“滴”出来。

超流体是一种在极低温度下的理想流体,它具有一种特殊的性质,即流体内部根本没有粘度。超流体需要比超导体更冷,而它们都是超冷现象。氦有两种同位素,氦4由两个质子和两个中子组成,氦3由两个质子和一个中子组成。液态氦-4在温度低于2.17 K时开始表现出超流体性质,这是苏联科学家彼得卡皮卡在20世纪30年代末首次观察到的。他因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

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