Regensburg 2002 – scientific programme

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 7: Postersitzung I: Anwendungen der Supraleitung (1-6), Dünne Schichten, Josephsonkontakte, SQUIDs (7-17), Neue und unkonv. Supraleiter(18-23), Amorphe- und Tunnelsyst. (24-28), Quantenflüssigkeiten (29-30), Syst. korr. Elektr.: Theorie I (31-45)

TT 7.30: Poster

Monday, March 11, 2002, 14:30–18:00, A

Quantenturbulenz in He-4 bei mK Temperaturen — •Michael Niemetz, Hubert Kerscher und Wilfried Schoepe — Fakultät für Physik, Universität Regensburg

Die Strömung von suprafluidem Helium-4 um eine oszillierende Mikrokugel wird bei Temperaturen im mK-Bereich untersucht. Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wird eine Potentialströmung beobachtet, die Reibung der Flüssigkeit an der Kugel wird durch ballistische Phononstreuung verursacht. Oberhalb einer kritischen Geschwindigkeit ist die Strömung turbulent. Die turbulente Reibungskraft entspricht der klassischen quadratischen Abhängigkeit von der Geschwindigkeit - jedoch um eine Konstante vermindert, wie dies für ein Bose-Einstein- Kondensat berechnet wurde. In einem schmalen Intervall der Geschwindigkeit ist die Strömung instabil und schaltet intermittent zwischen beiden Strömungsformen um. Eine statistische Analyse der Zeitreihen ergibt die Verteilung der Lebensdauern der beiden Phasen. Während die turbulenten Phasen exponentiell verteilt sind, ergibt sich bei den laminaren Phasen eine Weibull-Verteilung, die für sehr langlebige Phasen in eine exponentielle mit einer mittleren Lebensdauer von 25 min übergeht. Wir finden, dass diese Begrenzung durch natürliche radioaktive Strahlung verursacht wird, die durch Ionisation des Heliums lokal Wirbel erzeugt, welche die Strömung turbulent werden lassen.