Введение к работе
Актуальность проблемы. Экспериментальные иссленования спин-поляризованного атомарного водорода интенсивно ведутся в ряде стран в течение последних 15 лет. Их главной задачей является достижение условий БЭК и фазового перехода БКТ, т.к. до сих лор указанные явления наблюдались лишь в системах с сильным взаимодействием'. Основным препятствием получению образца высокой плотности при достаточно низкой температуре оказывается нестабильность атомарного водорода по отношению к рекомбинации Н + Н + Х-* Н2 + X + 4.5 эВ. В связи с этим наиболее перспективной представляется предложенная Каганом и Шляпниковым идея сжатия малой части образца в потенциальной яме. образованной сильно неоднородным внешним полем [1]. Здесь, однако, возникает вопрос с надежных методах диагностики сжатого газа, поскольку последний оказывается перегретым вследствие неустранимой дипольной рекомбинации с участием трех атомов Hi.
Научная новизна. Научная и практическая ценность работы.
В данной диссертации
впервые выполнены эксперименты по сжатие трехмерного газ спин-поляризованного атомарного водорода в сильно неоднородном магнитном поле.
достигнуто рекордное значение объемной плотности яь- 2-101в см~* при температуре газа Г « 650 мК.
предложен и реализован метод определения поверхностной плот-
1 Во время подготовки автореферата появились публикации работ, з которых БЭК наблюдалась в разреженных парах a7Ru при температуре -10О нК [M.H.Anderson etal, Science 269, 193 (1995)].
ности атомарного водорода путем импульсного создания в дважды поляризованном образце примеси смешанного состояния с последующей регистрацией тепла, выделяющегося при обменной рекомбинации.
предложены и выполнены эксперименты по сжатию в сильно неоднородном магнитном поле двумерного газа атомов водорода, адсорбированных на поверхности жидкого гелия.
достигнуто максимальное на сегодняшний день значение поверхностной плотности оъ - 2.2(5}10,3см"2 при температуре двумерного газа
.Т — 225(7) мК, вплотную приближающееся к точке фазового перехода береэинского-Костерлица-Таулеса.
впервые непосредственно измерена константа поверхностной обменной рекомбинации К^ = 1.9-Ю"9 Т17- cmV'K'1'2 в полеВа ~ 4.57Т.
экспериментально показана возможность достижения фазового перехода БКТ в сверхтекучее состояние газа атомов водорода, адсорбированных на поверхности гелия, путем сжатия в сильно неоднородном магнитном, поле, что открывает перспективу наблюдения ноаых квантовых явлений.
продемонстрирован метод определения поверхностной плотности атомарного водорода, дающий новые возможности изучения свойств этой уникальной метастабильной квантовой системы и проверки существующих теоретических представлений.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на международном рабочем совещании по атомарному водороду (Финляндия, 1991), на 21-й международной конференции по физике низких температур (Юджин, США, 1994), на XXX Всероссийском совещании по физике низких температур (Дубна, 1994), на конференциях ИСФТТ (РИЦ, Москва, 1993, 1994, 1995.) и на международных конференциях по поляризованным квантовым системам (Триест, Италия, 1995) и по Бозе-Зйнштейновской конденсации (Страсбург, Франция, 1995).
Основные материалы диссертации опубликованы в 7 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения на 93 страницах, включая 17 рисунков и 2 таблицы, и списка цитируемой литературы из 70 наименований на 6 страницах. Всего а диссертации 99 страниц.