論文の概要: The Stark effect in superfluid $^4$He with relative flows
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.06036v2
- Date: Thu, 1 Oct 2020 15:06:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-02 08:32:26.196929
- Title: The Stark effect in superfluid $^4$He with relative flows
- Title（参考訳）: 相対流を伴う超流動$^4$Heにおけるスターク効果
- Authors: A.S. Rybalko, S.P. Rubets, E.Ya. Rudavskii, R.V. Golovashchenko, S.I.
Tarapov, V.N. Derkach, V.D. Khodusov, A.S. Naumovets, A.J. Nurmagambetov
- Abstract要約: スターク型効果は、相対的な層流の存在下で超流動4$Heで観測される。
吸収線/放射線は、-180GHzの周波数がロートン最小値に対応するEMスペクトルで観測される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We conducted series of experiments on observing a Stark-type effect in
superfluid $^4$He in presence of relative laminar flows of the normal and
superfluid components. It is designed a measurement cell which allows us to
simultaneously create hydrodynamic flows in the liquid and to carry out
high-frequency radio-measurements at external electric field. We used a
dielectric disk resonator that made possible to cover a wide frequency range.
In our experiments it was registered the spectrum of the dielectric disk
resonator modes, as well as narrow lines of absorption of a microwave radiation
in He II on its background and in different conditions. We discovered that
having in the liquid helium a relative motion of the normal and superfluid
fractions in the temperature range of 1.4$\div$2.17 K the narrow line of
absorption/radiation is observed in the EM spectrum, the frequency of which -
180 GHz - corresponds to the roton minimum. This line splits in a constant
electric field. Note that in a weak electric field the value of splitting
depends linearly on the electric field strength, i.e. the linear Stark effect
is detected. It is found that with the external electric field increasing both
split lines are displaced towards more low frequencies side. The obtained data
set could be described by an empirical formula, taking into account as the
linear part of the Stark effect, as well as a quadratic addition, related to
the polarization part. The data point out on having particles or excitations in
the liquid helium with the dipole moment $\sim 10^{-4}$ D, that in four order
less of the characteristic dipole moment of polar molecules. The comparison of
our findings to values of the electric dipole moment (EDM) of elementary
particles and nuclei is also performed. We sum up with brief discussion of
extensions of the known theoretical models and possible mechanisms of the EDM
production.
- Abstract（参考訳）: 超流動の$^4$Heにおけるスターク型効果の観測実験を行い, 正常成分および超流動成分の相対層流の存在下で実験を行った。
液体中の流体力学的流れを同時生成し、外部の電界で高周波電波測定を行うことのできる測定セルを設計した。
広い周波数範囲をカバーできる誘電体ディスク共振器を用いた。
実験では, 誘電体円盤共振器モードのスペクトルと, 背景および異なる条件下でのHeII中のマイクロ波放射の狭い吸収線を登録した。
液体ヘリウム中において、1.4$\div$2.17Kの温度範囲における常分および超流動分画の相対運動があると、EMスペクトルにおいて吸収・放射の狭い線が観測され、その周波数180GHzはロートン最小値に相当することがわかった。
この線は一定の電界で分裂する。
弱電界において分割の値は電界強度に依存すること、すなわち線形スターク効果を検出することに注意。
その結果, 外部電界の増加に伴い, 両スプリット線はより低周波側へ変位することがわかった。
得られたデータセットは、スターク効果の線形部分、および分極部に関連する二次付加として考慮し、経験式によって記述することができる。
このデータは、双極子モーメント$\sim 10^{-4}$Dの液体ヘリウムに粒子や励起を持つことを指摘しており、極性分子の特徴的な双極子モーメントの4次よりも少ない。
また, 基礎粒子および核の電気双極子モーメント(EDM)値との比較を行った。
我々は、既知の理論モデルの拡張とEDM生産のメカニズムに関する簡単な議論をまとめる。
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