تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Superfluidity
المؤلف:
Franklin Potter and Christopher Jargodzki
المصدر:
Mad about Modern Physics
الجزء والصفحة:
p 85
1-11-2016
302
Superfluidity
He-4 below the lambda transition temperature 2.7 K can be analyzed as a two-fluid liquid composed of He atoms in the normal state and He atoms in the macroscopic superfluid state. Superfluidity is a property of He-4 in the liquid state because He-4 atoms obey Bose- Einstein statistics. Many He-4 atoms can be in the same macroscopic quantum state that is, the same momentum states for these atoms moving in the superfluid. If so, then why can He-3 at low temperatures also become a superfluid?
Answer
The odd number of constituents in He-3 (two protons, one neutron, and two electrons) classifies it as a fermion that obeys Fermi-Dirac statistics. So no two He-3 atoms can share the same quantum state defined by the four momentum (energy and three-momentum) and spin. The surprise in the early 1970s was that He-3 can magnetically couple with another He-3 to form a boson and become a superfluid liquid at the extremely low temperature of 2.7 milli kelvins. The He-3 pairs form one momentum macro state. Because the component He-3 atoms are not bosons, there should be some small width to the macro state momentum in addition to the small width because the He atoms are composed of fermions.
The pairs of atoms are magnetic, so the He-3 superfluid is more complex than its He-4 counterpart. In fact, superfluid He-3 exists in three different phases related to different magnetic or temperature conditions. In the A phase, for example, the superfluid is highly anisotropic that is, directional like a liquid crystal.